Пролетарш^чсех стран, соединяйтесь).

Инженерно - Промышленная . библиотека

II и т Т Е

СПРАВОЧНАЯ КНИГА

ДЛЯ ИНЖЕНЕРОВ. АРХИТЕКТОРОВ
МЕХАНИКОВ и СТУДЕН10В

Том II

ИЗДАНИЕ ЧЕТЫРНАДЦАТОЕ

ПЕРЕВОД С 25-ГО НЕМЕЦКОГО ИЗДАНИЯ

ПОД ОБЩЕЙ РЕДАКЦИЕЙ

Московского Механического Института

имени М. В. Ломоносова

ГОСУДАРСТВЕННОЕ

НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКОЕ ИЗДАТЕЛЬСТВО
МОСКВА 19 3 1 ЛЕНИНГРАД





Предисловие к II тому.

Том II 13-го русского издания справочника Ililtte является пере-
водом со II тома 25-го „юбилейного" немецкого издания этого спра-
вочника.

Особенности 25-го „юбилейного" издания Iliitte охарактеризованы
подробно в предисловии к тому I настоящего, 13-го, русского издания.

Что касаемся, в частности, тома II 25-го „юбилейного" издания
Hiitte. посвященного, главным образом, машиностроению, то надлежит
отметить следующие его особенности.

В противоположность предыдущим изданиям во II том включен
отдел „Детали машин", ранее печатавшийся в I томе. Этот отдел под-
вергся основной переработке применительно к нормам, принятым за
последнее время в Германском машиностроении. Кроче того в пего вве-
дены новые параграфы о треппп при скользящих поверхностях и шари-
ковых подшипниках, переработаны параграфы о зубчатых колесах, смен-
ных передачах и добавлены параграфы о дифференциальных и планетных
передачах. По новому изложены также и ременные передачи; дана
также расчетная таблица ремней, составленная на основании более новых
данных. Вопрос о регулировании машпп в этом нздаппп подразделен па
две главы: части машпп для регулирования и уничтожения периодических
колебаний и детали регуляторов силовых машпп.

Отдел „Двигатели" также существенно переработан. В главе о живых
двигателях приведены данные по основам физиологии, поскольку они
имеют значение для инженера. Глава, посвященная экономическим осно-
вам энергетического хозяйства, составлена вновь и содержит данные
о силовых двигателях, об аккумулировании энергии и передаче ее на
расстояние.

Глава „Ветряные турбины", значение которых, особенно для с.-х.
установок (орошение и т. д.), все более сказывается, переработана корзн-
ным образом, прп чем были учтены достижения машинной техники в этой
области.

Глава „Паровые котлы" подверглась значительным изменениям. Б нее
введены многочисленные новые конструкции котлов, топок и проч. Пере-
работка этого отдела встретила и некоторые затруднения, так как из
большого количества появившихся за последвее время новых конструк-
ций в котельной технике часть была осуществлена в виде опыта, который
не дал еще определенных результатов. По всем этим вопросам указаны
многочисленные литературные источники, дающие возможность читателю
самостоятельно составить себе мнение в противовес часто противоречивым
суждениям специалистов. Кроме указанных изменении приведены новые
данные о воздухоподогревателях, о методах автогенной сварки и ковки
при построении котлов, о гсяках для порошкообразного топлива, равно
г<ак и об обслуживании коттой

Глава „Па] овые машин» зсччптельнб изменена и дополнена, между
прочим, описанием новых конструкций пароструйных воздушных насосов.

Глава „Паровые турбины” как в тео; етической, так и в практи-
ческой части в значительной степени восполнена, а частью' перегруппи-
рована. Введены, между прочим, новые данные о влпннип колебаний
рабочего давления, о вакууме, эмпирические формулы расхода пара для тур-
бин, формулы удельного количества проходящего пара, для перегретого
дара и т. д. Внесены также изменения в прилагаемые таблицы, облег-
чающие пользование последними. В практической части даны мвогочпелеп-
пые новые конструкции, соответствующие крупным достижениям турбпно-
етроенпя последних лет.

В отделе „Двигатели внутреннего сгорания'” между прочим учтены
исследования о допустимой степени сжатия в зависимости от фермы
камеры сгорания. Подробно рассмотрена теория теплопередачи через
стенку. В практический части, независимо от новых конструкций, даны
таблицы размеров наиболее распространенных двигателей внутреннего
сгорания.

В первый раз Hu 11е посвящает особую главу „Газовым турбинам ,
г которой сжато изложены теоретические тепловые принципы, методы
работы, равно как н конструкции этих турбин.

Глава „Водяные двигатели” коренным образом переработана
н соответствии с новейшими техническими достижениями в этой
области.

Отдел „Рабочие машины” переработан применительно к современ-
ным многочисленным новым конструкциям машин, при чем приведены
прежде всего практические данные в отношении применении машин,
расхода мощности и проч. В частности глава „Формовочные машины”
знакомит с основными современными типами этого рода машпп—орудий.

Совершенно наново переработанная и значительно расширенная
глава „Ковочные машины” содержит общпп обзор рабочих процессов
обработки в пластичном состоянии, в соответствии с новейшими иссле-
дованиями и теорией механики пластичных тел, изложенной в I томе.

Глава „Металлорежущие станки* переделана соответственно совре-
менным требованиям нормирования работы па станках.

Совершенно переработаны главы „Станки для обработки дерева”
и „Пневматические инструменты”.

Глава „Сварочные машины” приводит данные о новых конструкциях
этих машин и методах применения их, включая и метод горячего реза-
ния металла.

В отделе „Грузоподъемники и складочные машины” целиком
охвачена современная „Транспортная и складочная техника”. Повой здесь
является глава о пневматическом и канатном транспорте. В остальных
главах этого отдела приведены не только новые нормы и числовые
таблицы, но даны также и многочисленные новые конструкции.

Главы „Методы для подъема жидкости” (нпсосы) и „Воздуходувки
и компрессоры” изложены совершенно в переработанном виде, прп чем
отмечены особенности различных категорий машин, необходимые при
расчете. Кроме того приведен метод расчета вентилей и воздушных кла-
панов и отмечено возростающее значение центробежных насосов и сгу-
сти елей:

Отдел „Освсщенпе" переработай заново применительно к бурному
развитию осветительной техники и современному научному обоснованию
ее. Учитывая требования, предъявляемые к осветительной технике, даны
многочисленные таблицы для расчета расхода мощности, о влценноств
и проч.'для различных способов освещения.

Заключительный отдел II тома „Электротехника" в сравневии
с предыдущими изданиями построен несколько иначе. Исходя из сообра-
жений, что справочник в первую очередь должен давать сведения по
электротехнике инженеру-механику, при рассмотрении электрических
машин теория, расчет п конструкция приведены лишь постольку, поскольку
©то требуется для уяснсйия работы машпн и приборов. Напротив, особен-
ности- управления, веса н другие данные об электрических машинах
изложены более подробно. Вопросу о cos у для электрических машпн
уделено должное внимание, соответственно важности этого вопроса.

Заново переработана глава „Электрические измерения", как допол-
нение к главе „Испытания электрических машин". Новой, наконец,
являетсн глава „Применение теплового действия тока в технике", изла-
гающая давные об электрическом отоплении, электрическом нагревании
паровых котлов и проч.

Отдел „Электрические дороги" дав в III томе.

Русский перевод II тома II ii 11 е выполнен под общей редакцией
Московского Механического Института им. М. В. Ломоносова. Редак-
тирование отделов произведеяо следующими специалистами:

Отдела „Детали машин"—проф. М. Н. Берловым.

Отделов „Живой двигатель" и „Ветряные турбнпы" — ннж.
В. II. Живаго.

Отделов „Паровые котлы" и „Паровые машины" — проф. П. М.
Соловьевым.

Отдела „Паровые турбивы"—ипж. Н. Г. Зориным.

Отделов „Двигатели внутреннего сгорания" и „Газовые турбины" —
проф. С. И. Вишняковым.

Отдела „Гидравлические двигатели"—проф. В. Э. Классеном

Отдела „Рабочие машпны"—проф. А. В. Панкиным.

Отдела „Свет, лампы н освещение"—доц. II. II. Мартыновым..

Отдела „Электротехника" —проф. В. А. Александровым.

В русском издании II тома наибольшей переработке подвергся отдел
’ „Паровые котлы", в отношении применения к советским условиям;
между прочим, добавлены правила устройства, установки, содержания и
освидетельствования котлов, утвержденные И. К. Т. и различные техни-
ческие условия по паровым котлам, принятые в СССР. Внесены -существен-
ные изменения в отделы „Свет, лампы и освещение" п „Электротехника*.

Кроме того в русском издании II тома исправлены многочисленные
опечатки, оказавшиеся неисправленными в немецком оригинале.

Редок fita.
ОГЛАВЛЕНИЕ (II тома)

1 отдел. Детали машиа.

Стр.

I. Части для соединения деталей
машин

4.	Призматические и цилиндриче-

ские элемсп j ы

а)	Поперечные клинья ...	3

Ь)	Установочные клинья .	6

с)	Поперечная чека ...	—

d)	Конические штифты . .	7

е)	Продольные клинья . .

f)	Продольные шпонки ....	30

g)	Конические втулки (муфты.

гильзы) ........	11

В.	Винты:

а)	Расчет винтов............ 12

Ь)	Системы нарезок . . . • .	14

0. Заклепки:

а)	Материал и формы заклепок 24

Ь)	Расчет заклепочных соеди-
нений ....................  23

_1 Составные части машин: эле-

менты машин.

Общие положения............... 35

А.	Элементы для проводки п
включения тел, не имеющих
самое юятельной формы:

а)	Трубопроводы .......	38

Ь)	Пусковые органы и сопро-
тивления трубопровода - .	66

В.	Элементы для передачи
трансформации, включения .
выключения энергии в телах
имеющих самостоятельную
форму:

а)	Переход от тел не имею-
щих самостоятельной формы
к телам с самостоятельной
формой........................ 89

Ъ)	Элементы четырехзвенного

механизма . . . .  ...	112

I.	Основные положения • . .

II.	Формы элементов кривошип-
ного механизма ......	127

А.	Соединения со штоком,
крейцкопфа.................

В.	Соединительные звенья, ша-
туны, тяги...............	131

с) Детали трансмиссии .	147

I.	Опоры валов . . - ...

II.	Устройство валов . . . 	171

Ш. Гл)хие и подвижвьте сое-
динен пя валов ...	180

IV. Детали для включения,
выключения и остановки
валов ... - . . . .	191

(I) Передача движения кача-
нием (роликовая передача) 213

е) Лере, ачь губчатыми коле-

сами .	. .	....	.	219

I.	Зубчатая и^'Ч-дача

II.	ь.шповпя не .-дача - .	271

С. Элемешы для пр образования
и включения гшщштш из мибкмх
материалов:

Стр.

з) Зубчатые преобразователи
энергии: ценные и вводы -	232

Ь) Гибкие преобразователи экер
гип: ленточные передачи .	285

I.	Основы.................... —

II.	Рабочие натяжения рем-
ней н лент.............	29»

Щ Приспособление канатов,
шпуров и клинообразных
ремней для работы ...	311

О. Части машин для регулирова-
ния:

а)	Поперечные колобаппя .	325

Ь)	Вращательные колебания	.	333

с)	Продольные колебания .	.	339

Е. Детали машин для регулирова-
ния-

а)	Механические усилители, как
веном or ательны е двигатели
при косвенной регулировке 347

Ь)	Конструкция и расчет регу-
ляторов числа оборотов • .	350

II отдел. Двигатели.

I. Живой двигатель........... 357

II Предварительные соображения
об экономичности энергии	. .	367

ГЦ	Ветряные турбины .......... 371

IV.	Паровые котлы ......	379

А.	Типы котлов............. 381

а) Котлы с большим водя-
ным объемом ......

b'j Котлы трубчатые  . .	386

с) Водотрубные котлы . .	390

В.	Пароперегреватели. Подо-
греватели ................ 399

С.	Построение паровых котлов 403

О. Повреждение и ремонт па-
ровых котлов.............. 412

В.	Тонки................... 415

а)	Теория .......	__

Ь)	Детали топок .  . - .	426

с)	Конструкции тонок. . .	428

F.	Установка паровых котлов 440
а) Опоры ........ в ____________

Ь)	Обмуровка........... 441

с)	Дымоходы и боров . .	,	443

G.	Taia . . .........	444

Я. Питание паровых котлов	458

а)	Питательные приборы	.	—

Ь)	Подогревание пн отель-
ной воды .............. .....

с)	Очистка питательной
ноды .................... 463

J. А-'матура паровых котлов.	457

а) Предохранительные кла-

«™ia................. 468

b> Паровые вептнли . .	.	459

с) Питательный трубопро- .

......................	470

а) Приспособления для спу-
ска иолы из котла . .	.	471

е)	Приборы для указана
уров hi воды в котле .	..	472

f)	Манометры.	....	473
Стр.

ЕС Экснлоатапия и надзор за
паровым» котлами ....	473

L.	11} а вила устройства, уста-
новки, содержания и осви-
детельствования котлов . .	474

М.	Технические условия на
материалы, употребляемые
в котлостроснии.............. 488

N.	Правила изготовления ста-
ционарных паровых котлов	498

О.	Определение котловых эле-
ментов ................ ...	508

Р.	Паронрпемппки «...	518

V, Игровые машины:

А. Г ас чет паровых машин . . -	525

а)	Подсчет индикаторной
мощности.................. 526

Ь)	Оценка среднего и инди-
каторною давления . . .	546

е) Подсчет расхода пара . .	547

<1) Исследование использова-
ния тепла................. 559

е)	Использование отработав-
шего вара и промежуточ-
ны» отбор.................... 565

f)	Выбор скорости поршня .	5ь7

g)	Соотношение между хо-
дом и диаметром ....	56ь

h)	Механический коэффи-
циент полезного дей-
ствия, сопротивление хо-
лостого хода, добавочное
трение................. 569

В- Парораспределение -	571

а)	Общие требования ...	—

Ь)	Простые золотниковые
иарораспре'елеипя - .	.	572

с)	Расширительные парорас-
пределении ............... 582

d)	Механизмы для перемены
хода машины ......	605

С. Детали паровых машни .	617

а)	Цилиндр............... —

Ь)	Подвод и	отвод	пара	.	.	627

с)	Рамы........... 630

d)	Коренной	подшипник	.	.	631

е)	Оборудование паровых ма-
шин ............ ....	632

f)	Конденсация •	» - .	633

VI. Паровые турбины:

А.	общие данные

а)	Общие данные ....	652

Ъ)	Классификация по псиолъ-
з\смочу тсиловадению .

е) Классификация по кон-
струкции ................

d)	Сравнение паровой турби-

ны с паровой машиной .	654

е)	Полезное тепло па дсп не и
коэффициент полезного
действия . .............. 655

f)	Расход иара . .	. .	660

В.	Детали.

а)	Сопла и направляющие
яппараты................. 662

Стр-

Ь)	Рабочие лопатки ....	64

с)	Лабирпн L— и уравновеши- 6
вающие поршни............	666

d)	Потери на тройне в паре
гу> б и иного ротора . .
С. Активные турбины:

а)	Одноступенчатые с 1—4
ступенями скорости . . •	667

Ь)	Многоступенчатые с не-
сколькими ступенями ско-
рости в каждмг	....	666

с)	М погостуненчатые с одним
иен пом в каждой ступени	—

D.	Реактивные турбины	....	—

а)	Детали........... 67ч1

Ь)	Ход расчета............-	675

Е.	Смечемы паровых турбин:

а)	Одноступенчатые диско-
вые турбины (Лаваля) .	680

Ь)	Многоступенчатые диско-
вые турбины без скорост-
ных ступеней......	681

с)	Дисковые турбины со сту-
пе ням п скорости ....	685

d)	Реактивные турбины (Пар-
сонса) .................... 68Ь

с)	Турбины с противодавле-
нием, промежуточным от-
бором мятого пара и двух
давлений..................  693

¥П. Двигатели внутреннего сгорания.

А.	Общая характеристика:

а)	Круговой процесс . . .	700

Ь)	Процесс замены рабочего
тела....................... 702

В.	Расчет и конструкции порш-
невых моторов:

а)	Основания расчета . . .	70s

Ь)	Проведение процесса по-
глощения энергии . . . .	71t

с)	Воспрпнятие отдаваемой
энергии ...	. . .	73Н

VIII Газовые турбины,

А Рабочие процессы выполнен-
ных газовых турбин . .	76л

а)	Сухие газовые -вришы .	—

Ь)	Мокрые газовые турбины	/64

В)	Выполняемые газовые тур-
бины .......................... Тб7

а)	Сухие турбины быстро-
го с орания без предва-
варцтельнего сжатия . .	—

Ь)	Сухая турбина быстрого

сгораппя .................. —

IX. Гидравлические двигатели.

А.	Водяные колеса .....	769

а)	Верхпебойные	колеса . .	770

Ь)	Водяные колеса с кули-
сой .............. ...	77Й

с)	Колеса с водосливным
впуском.............. 774

d)	Колеса, со щитом в иодво-
' дящем канале . -	.	775

В.	Водяные турбины ....	775

а)	Общие сведения ....
Стр.

Ь)	Гидравлические соотно-
шения .................... 776

с)	Употребительные виды
турбин................... —

d)	Оценка качества п расчет
турбин на основании
испытания моделей . .	781

е)	Удельное число оборотов	784

1) Ограничение в выборе ns	786

g)	Расчет диаметра рабоче-
го колеса................. 787

h)	Конструктивные особен-
ности .................... 788

С. Регулирование гидравличе-
ских турбин.

а)	Общие сведения ....	789

Ь)	Конструкции регуляторов	791

с)	Требования, пред ьявляе-
мые к регуляторам . .	793

d)	Способы гмрпьшепня ко-
лебаний давления . »	793

III отдел. Рабочие ма-

шины.

L Маш и пы -орудия.

А.	Формовочные машины. , .	7£8

В.	Ко очные машины.

а) Явления, сопровождающие
изменение формы металла 803

Ы Молоты...................... 809

с) Пресса..................... 816

С.	Металлорежущие станки.

а)	Общие обозначении	.	.	822

Ъ)	Станки и инструменты для

фасонных о шерстин	.	.	834

с)	Строгальные станки	.	835

d)	Токарные станки	.	837

е)	Сверлильные н болторез-

ные станки.................. 842

f)	Фрезерные (шарошечные)
станки.................... 816

g)	Станки для изготовления

зубчатых колес ....	852

11)	Шлиф выьпые станки .	857

1), (тапки для обработки дерева

а)	Общие да пые ....	8Г»0

Ь)	1>а<*1111лош)чные станки .	861

с)	Строгальные дсревообде

Личные станки ....	873

d)	Фанер по -с трогательные

Станки...................... 874

е)	Станки для древесной

шерсти, фа.।еро-строгаль-

1П.1С станки................ 875

f)	Фрезерные деревообделоч-
ные станки................ 876

g)	Шипорезные н шпунто-

вальные СТЧ1КН ....	—

h)	Долбежные станки .	.	—

i)	Сверлильные станки . .	877

к)	Токарные станки для де-

рева ..................... —

1)	Шипорезный фрезерный

станок .......	—

Стр

ш) Шлифовальные станки .	887

и) Аппараты и машины для

обработки инструментов 878
о) Специальные машины и
аппараты ..............

Е.	Пневматические инструменты	879

F.	Сварочные иапш.ы .	884

а) Способ л свтркп ...
bl Электрические сварочные
н нагрев, мини ы . . . .	891

G.	Электрический привод ра-
бочих станков . .	894-

II. Грузоподъемники и складоч-

ные машины ..............

А.	Детали грузоподъемных ма-
шпп ................. .	.	897

а.) Приводы ....	—

Ъ)	Подвешивание груза	. .	912

с)	Пармы движущего меха-

низма крана .	.	.	930

d)	Лт'бтдки ..........

В.	Подъемники п приспособле-
ния для подачи . .	934

а)	1'одьехн тки	.	.	.	—

Ъ)	Шахтные подъемные ма-

нниты .................. 940

с)	Электрические шахтные
подъем пики	.......... 945

С.	Краны.

а)	Катучие крапы..........	—

Ь)	Мостовые крапы ....	961

с)	Поворотные крапы. .	.	967

d)	Плавучие краны ...	981

е)	Сталелитейные К’апы	.	982

f)	К; аны е канатным при-

водом .................. 985

D.	Кан ттл ые дороги......	939

а> Подвесные дороги ...	___

Ъ) Подвесные дороги . _ .	992

Е.	Ручные приборы для переме-
щен ни ...................... 996

а)	Ручные трапепортеры . .	997

Ъ)	Рельсовый транспортер . 1000
с) Опрокидыватели ва:онов 1010

F.	Небольшие транспортеры . . 1015

G.	Постоянные передвижные
ир .т способлеппя, иипрерыв-
ные транш ордеры .... Ю18

а)	Вин гы, спирали в подаю-

Ь)	Транспортерные ленты . 1021

с)	Роликовые транспортеры
и проч.................. ;О25

d)	Элеваторы.............. i030

е)	Ссыпные трубы, корыта,
желоба, спуски.......... [934

f)	Всасывающие и нагнета-
тельные воздушные уста*
нпвки...............

g)	Всасывающие и нагне-
тательные транспортеры.	1041

Н.	Склады и амбары.... 1042

а)	Здания.................	—

Ь)	Склады на уровне	земли.	1052
Стр.

И?. Машины для подъема жидко-
стей (насосы)...............1055

А.	Йоршиевые насосы .	. .	1056

а)	Способ действия ....	—

Ь)	Наибольшая возможная
высота всасывания . . . 1058
с) Расчет воздушного кол-
пака ..................... 1059

d)	Клапана............... 1062

е)	Основные размеры, выбор

числа оборотов ..... 1066
Г) Части воры одного пасоса. 1067
g) Привод и регулирование
поршневых насосов ...	—

Ii	) Конструкции.......... 1068

А. Крыдьчагые и ротационные
насосы................... 1071

В.	Центробежные насосы ...	—

а)	Основное уравнение . .	1074

Ь)	Выбор величины угла ло-
патки ................... 1076

с)	Поправки на конечность
числа лопатки............	1077

d)	Определение размеров ко-
леса .................... 1078

е)	Вычерчивание рабочих
лопаток.................. 1081

f)	Направляющие аппараты. 1084
g) Условия работы .... 1086
h) Регулирование.......... 1089

i) Наибольшая допустимая
высота всасывания . . . 1090
к) Пределы применимости
центробежных насосов;
специфическое число обо-
ротов .................... 1091

1) Пуск в ход............. 1092

тв) Конструкция центробеж-
ных насосов ............. —

п) Сравнение поршневых и
центробежных васосов .	1098

€. Специальные конструкции .	—

а)	Подъем сжатым воздухом —
Ь) Пульсометры............ 1099

с) Гидравлический таран .	1100

<1) Струйные насосы .... 1101
Воздуходувки и компрессоры
(газосгуствтели)............ 1102

А. Поршневые сгустители (пор-
шневые воздуходувки н пор-
шневые компрессоры) . . . 1106
а) Осуществление охлажде-
ния ....................... —

Ь)	Действительный рабочий
процесс ................. 1108

с)	Определение основных

d)	Определение необходимой
мощности.................. 1111

е)	Соотношения сил .... 1112
f) Распределение .....	—

gi Регулирование подавае-

мого количества воздуха . 1115

h) Конструкции............ 1116

YviT'rP т ||

Стр.

Ах. Сгустители с вращающимся

поршнем............... 1118

В.	Центробежные сгустители	1120

а.) Вентиляторы......... —

Ь) Турбовоздуходувки и тур-
бокомпрессоры ........... 1125

С.	Специальные конструкции
сгустителей для газов	.	.	1137

а)	Струйные сгустители	.	.	—

Ь)	Гидравлические компрес-
соры ................. ...	1*39

IV отдел. Свет, лампы
и освещение.

I.	Основные понятия, методы из-
мерении и расчет освещения 1139
Л. Основные фотометрические
величины и единицы ....	—

В. Оценка источников света . .	1141

С. Фотометрические измерения 1143
О. Вычисление силы света, све-
тового потока и освещенно-
сти .................. ...	1146

а)	Вычисление силы света
(светового потока) ...	—

Ъ)	Вычисление освещенно-
стей	.... ........... 1147

II.	Источники	света........... 1150

А. Общие сведения об освещении
приборами, основанными на

непосредственном сжигания
горючего ..................... —

В.	Свечи............... 1151

С.	Лампы для жидкого горючего	1152

D.	Лампы для газообразных го-
рючих ...................... 1154

Е.	Электрические	лампы .	.	.	1158

а)	Электрические лампы иа-
калввания............ 1159

Ь)	Лампы с газовым разря-
дом ..................... •	1162

F.	Рефлекторы н	арматуры	.	.	1167

а)	Общие сведения о целях
и способах выполнении
арматур..................... —

Ь)	Рефлекторы...........

с)	Важнейшие классы арма-
тур ........................ —

ПТ. Расчет осветительных устано-
вок .................... 1169

А. Общие соображения о выбо-
ре системы освещения .	—

а)	Оценка освещения ...	—

Ь)	Окраска света...... —

с)	Источники света с гигие-
нической точки зрения	.	—

d)	Экономичность.........	1171

В- Основные соображения о ра-
счете осветительных устано-
вок . . . .............

а)	Коэффициент полезного
действия освещения ...	—
Стр.

Ь)	Влияние высоты водвеса
и расстояния между лам-
пами .................. . .	1172

с)	Методы расчета освеще-
ния ....................... 1173

С.	Внутреннее освещение .	.	1174

а)	Необходимые величины
освещенности............ —

Ь)	Выбор рода освещения и
расположение ламп .	.	.	1175

с)	Отраженное освещение	.	—

<1	) Специальные случаи	.	.	—

D.	Освещение внешних про-
странств и больших крытых
помещении................... 1178

а)	Необходимая величина
освещенности............ —

Ь)	Уличное освещение ... 1179
с) Освещение рельсовых пу-
тей и вокзалов .............. —

d)	Освещение прожекторами
(авто-прожекторы) ... 1180

е)	Время горения......... 1181

V отдел. Электротех-
ника.

I.	Общие данные............ 1182

а)	Единицы электрических из-
мерении .................

Ь)	Основные законы магне-
тизма .................. 1184

с)	Основные законы для по-
стоянного тока..........	1187

d)	Основные законы элек-
тромагнетизма .......... 1190

е)	Правила для определения
направления токов и дей-
ствия магнитных и меха-
нических сил............ 1194

f)	Основные законы для пе-
ременного тока.......... 1195

g)	Электрическое поле . . . 1201
11) Изолирующие материалы 1204
П. Элементы и аккумуляторы.

А.	Первичные элементы .... 1207

В.	Вторичные элементы (акку-
муляторы) ..................’.	1208

а) Сиинцовые аккумуляторы. —
Ь) Щелочные „	.	1212

с) Регулирование напряже-
ния ..................... 1213

III. Электрические генераторы и
моторы.
А Общие положения н объяс-
нение терминов.............	1215

В.	Ман.ппы постоянного тока. 1218

Стр.

С.	Синхронные машины пере-
менного тока................ 1242

D.	Асинхронные машины пере-
менного тока................ 1269

Е.	Коллекторные машины пере-
менного тока................ 1284

IV.	Трансформаторы, умформеры и
выпрямители.....................1306

А.	Трансформаторы переменно-
го тока..................... 1307

В.	Потенциал-регуляторы ...	1321

С.	Преобразователи...........	1322

D.	Выпрямители ....	1329

V.	Электрические измерения. . . 1334

А.	Электрические измерительные
приборы..................... 1338

В.	Электрические измерения . .	1347

VI.	Испытание электрических ма-
шин ........................... 1353

А.	Нормы для испытания элек-
трических машин ....	—

В.	Измерение при испытании
электрических машин .	1360

VII.	Схемы включения источников
тока и распределительные
устройства....................1369

А.	Схемы включения для по-
стоянного тока ....	—

В.	Схемы соединения для трех-
фазного тока .....	1375

С.	Выполнение распределитель-
ных устройств . .	.	—

VIII.	Выбор системы тока . . .	1382

IX.	Способы улучшения коэффи-
циента мощности . .	1385

X.	Провода..................1389

А. Общие соображения для
определенна сечения про-
водов .................... —

Определение сечений про-
водов ................. 1392

С. Выполнение сетей проводов 1399
а) Воздушные линии ...	—

Ь) Кабели..................1411

XI. Применение теплового действия
тока в технике .... 1418

А. Нагревание жидких или со-
держащих жидкость тел . 1419
а) Электрические паровые
котлы.......................... —

Ь) Подогреватели воды. . . 1427
с) Приборы для варки для до-
машнего, сельского хозяй-
ства и ремесла .... 1429

В.	Нагревание газообразных тел 1430
а. Обогревание помещений .

Ъ) Нагревание воздуха . . 1432
с) Сушилки.................1433

С.	Нагревание твердых тел . .	—
I ОТДЕЛ.

ДЕТАЛИ МАШИН.

Составлено проф. Кутцбах, Дрезден.

Перевод под редакцией проф. М. Н. Берлова.

I. Части для соединения деталей машин.

(Элементы для натяжения, направления и установки относительного
положения).

А. Призматические и цилиндрические элементы.

а) Поперечные клинья.

Заклинивание по большей части производится
точном натяжении держится самоторможением; уклон
первый из них — при частых разборках.

ударом. При доста-

1 1 1

“ 20 ’ ЗОМИ4О’

Примечание: в DIN 1350 Комитета по нормализации германской промышлен*
востн от ноября 1924 г. нормированы обозначения для статики, сопротивления материа-
лов н испытания материалов, фасонного и сортового железа. Эти обозначения приняты
во внимание в отделах „Сопротивление материалов" п „Материаловеденнеа I тома и будут
также употребляться в отделе „Строительная техника4* (Ш том).

В машиностроении эти обозначения еще не получили права гражданства, поэтому
мы воздержались во II томе от замены употреблявшихся до сих пор в „Ifiitte** обозначе-
ний—нормированными. Однако, чтобы облегчить одновременное пользование отделами
I и II тома, мы в нижеследующей таблице приводим рядом с нормированными обозначе-
ниями — принятые во II томе прежние обозначения.

' Обозначения, употребительные в машиностроении и недавно норми-
рованные в сопротивлении материалов.

J. © ~ 'с ® Е s ° S Е ГЕ  Э я § °	go	Определение понятия	ы	S  S к z> о	SS	Определение понятия
8 £			я ч й			
>- к ©				ZJ	с	
К		Временное сопротивление	к8			Допускаемое наиряже-
		разрыву.				ние при срезе (сдвиге).
К	3—В	Временное сопротивление	<7			Допускаемое напряже-
		сжатию.				пне при продольном
К		Временное сопротивление				изгибе.
		изгибу.	Т		5Р,— Р	Напряжение при пледе-
11 а	тъ>/	Временное сопротивление	Р			ле иропорпйональпт-
		скручиванию.				стп.
Kg		Временное сопротивление	%		3Е,-Е	Напряжение при прсде-
		срезу (сдвигу)				ле у вру гости.
^k	3k	Временное сопротивление	<7		aSt— S	Напряжение при предо-
		продольному изгибу.				ле текучести.
k	’до я	Допускаемое напряжение	X		Л1	Изменение длины.
		прн разрыве.				
k		Допускаемое напряжение	/.			Степень стройное ги.
		при сжатии.				
		Допускаемое напряжение			б	Относительное удлини-
	’ ДОП	при изгибе.				ние.
		Допускаемое напряжение				Работоспособность.
		при скручивании				
Литература: Бах. Детали машин; Lindner, Maschinenelemente; Sholl—Grassman.
Fuhrer des Maschinisten.

О нормировании сравни I том н сводку в I томе. Немецкие промышленные нормы
(DIN) в дальнейшем приняты во внимание, поскольку они были утверждены до конца
1925 года.

При закреплении посредством клина возникает упругое натяжение
в стержне (фиг. 1) пли во втулке (кожухе; соединении (фиг. 2). При
определении размеров прежде всего имеет значение ослабленное клином

растягиваемое сечение
от растягивающего усилия
меньшее предварительное
ным для того, чтобы была
ния во время работы.

в стержне
возникает
натяжение

исключена

или во втулке. В зависимости
внутри скрепления большее пли
± Рг,; оно должно «.ыть достаточ-
возможность ослабления скрепле-

Фиг. 4.

Фиг. 3.

силы

Если в диаграмме (фиг. 3) + Рг, — Ра, -j-	— Хй обозначают

п деформации в растянутой и сжатой частях, то+Р„—общее

Фиг. 5.

предварительное натяжение
в обеих частях. При попереч-
ной нагрузке клинового соеди-
нения (например, на фигуре
313) более точный расчет
невозможен; при продольной
нагрузке, например, при попе-

речном клпновом соединении
(фиг. 4, 5 н 372) или при соединенпп поршневого штока с крейц-
копфом (фиг. 290 и следующие) прибавляется известная (переменная или
постоянная) рабочая движущая сила ± Р. Если -ф- Р действует в стержне
на растяжение, то в растянутой части соединения 7’„ увеличивается
иа -|- Рг', а в сжатой части уменьшается соответственно на — Pg
(Р' никогда не должно сделаться = О). Если—Р действует в стержне на
сжатие, то силами, действующими внутри скрепления будут Р"

к-Р,?-

Для растягиваемого сечения соединения, ослабленного поперечным
Р'

клином, внутри скрепления имеем fz =	, а неослабленное, под-

верженное сжатию, сечение определяется по величине опорного давления.
Обыкновенно величина предварительного натяжения принимается такою,
5

чтоР‘ делается = Р- Для к' применим способ нагрузки 1и II (том I),
так как внутри скрепления направление давления не изменяется на
противоположное.

Для расчета клина основанием служит наибольшая деп
ствующая сила растяжения Р/.

Толщина клина Sj должна быть по возможности малой, чтобы
уменьшить ослабление сечения fz, однако, это уменьшение толщины клина
ограничивается величинами опорных давлений р, и чтобы не было
„	D D

смятия. Для круглых стержней st = — до ; последняя величина
употребляется тогда, когда часть, па которую нажимает «ук/д
клин, из чугуна или бронзы.	w7////fy\

При частой разборке следует допускаемое опорное
давление выбирать меньшее, чем для способа нагрузки 'ууууууР
I и II, чтобы не было сильного изнашивания поверхности, Чу//уул'

Из тех же соображений клин делается по большей части
из особой „клиновой стали", которая не дает сплющивания XX р \Х
у закругленных поверхностен Р клина, по которым ударяют фИг. е.
для загонки и выталкивания его.

Грани, производящие заклинение, также делаются с возможно боль-
шим радиусом закругления г (фиг. 6 до 8) для избежания трещин. Утол-
щение W втулки увеличивает площадь, на которую опирается клин,
без излишней траты материала для остальных сечений, а потому часто
делается в виде кольца.

Высота клина Р среднего сечения, работающего на изгиб, опреде-
ляется из уравнения:

I Р'\ ! Р . s D\ 1 7	. „

5

Л, обыкновенно принимается — D до — J) •

Для высоты Zi2 в стержне и втулке соединения достаточно принимать

от

3	2

— Д° ~тг при хорошем закруглении,
4	3

например, по фиг. 7 и при

вязком материале (литое железо и сталь) достаточно даже от 0,5 до
0,4 ftj. Опорное давление в заплечике ps (фиг. 1 и 2) принимается
ио способу нагрузки 1 и И (том I).
Прпгопка. Для достижения столь часто необходимого попереч-

ного натяжения в клиновом соединении вполне достаточна, для соедине-
ния круглых частей скользящая или неподвижная посадка цилиндриче-

ского стержня г. > втулке.

Гораздо легче, однако, для разборки коническая заточка хвоста
стержня (п'д углом 45°), например, по фиг. 287, или сильно

удлиненный сквозной конус с наклоном в

1 /

- I конусность —-,фиг. 2М

30	' 15

и фиг. 290 и 291). При ударных клиньях надо позаботиться о том.

чтобы ничто не мешало загонке или выбиванию клина ударами.
При ответственных или часто разбираемых соединениях ударный
клин для большей надежност н укреп-
ляется обыкновенно штифтом, шплинтом
и т. д. Поперечные сечения и надлежа-
щие очертания вне места скрепления сле-
дует рассчитывать по правилам в зависимо-
сти от сил, действующих на ппх во время
работы. Фиг. 4 показывает соединение
посредством поперечных клиньев для тел
произвольной формы с растяжением в кли-
повом стержне; фиг. 5 для штанг (стержней)
с растяжением в штанговом замке (втулке).

X а р а к т е р и с т и ка: поперечные клинья очень просты по форме,
особенно пригодны для вязких материалов. Пе всегда, однако, молено
допускать ослабления поперечного сечения в местах соединения, в осо-
бенности в тонкостенных полых стержнях, где р легко становится слиш-
ком высоким. Продольное перемещение в соединении исключено. Скре-

пление достигается посредством ударов (не везде, однако, возможных).

Ъ)	Установочные клинья.

Оии делаются обыкновенно с большим уклоном, например, tg а = |—
1

или — , вследствие чего при малой величине р. и при сотрясениях нет

самоторможения.

У становка производится посредством
винта; закрепление положения, примерно,
посредством винта с противоположной
стороны (фиг. 9). Другие примеры, фиг.
255, 303 и 306.

Наибольшая сила в винте < Р tga,
если tga—уклон зажатого клина и Р
действует перпендикулярно к клину.

с)	Поперечная чека.

Там, где перемена давления в продольном направлении исключается,
например, в тяговых механизмах, посредством пружин пли тяжести,
можно вместо клипа пользоваться чекой, расчет которой в общем такой же.
как и поперечного клина. Укрепление соединения с боков — помощью
скользящей или неподвижной посадки. От выпадения опа обеспечивается
выступами, штифтами и т. и.

<1) Конические штифты.

Конические штифты с конусностью в с хвостом

без иее — нормированы (DIN 1, также DIN 257 и 258).

Конические штифты могут служить,
как поперечные клинья, например, для
закрепления небольшой цапфы в отвер-
стии (фиг. 11), или для удержания и уста-
новления относительного положения двух
соединяемых деталей: „удерживающие
штифты" и „установочные штифты".

с нарезкой или

Фиг. 13. DIN 257.

Фиг. 10.	Фиг. 11.

Фиг. 12.

Нафиг. 12—соединение червяка с валом, фиг. 13 — конический
штифт с винтовой нарезкой на конце. Эти штифты нормированы, согласно
следующей таблицы:

Таблица 1. Конические штифты с винтовой нарезкой хвоста по системе
Витворта (DIN 257).

d = 6,5
CIS)
1= 32

8	10

CIS) (5I,S)

40	45

13
(3IS)
60

16
’/2”
72

20
I’
85

25
si и
1'00

30	40	50

1"	I1//'	l’/3”

110	130	150

Диаметры винта нормированы так ке в метрической нарезке (DIN 258). Размеры
заключенные в скобки, должны по возможности выполняться только в метрической нарезке
(6, 8, 10 тт).

Для общей длины штифта каждого диаметра установлено от 4 до 5 нормальных pas
«еров.

о) Продольные клинья1).

Продольвые клинья употребляются для закрепления двух деталей,
усилия которых направлены в противоположные стороны, обладают само-
торможением, уклон обыкновенно——,материал особая клиновая

сталь (DIN 497 до 500) (с большим сопротивлением смятию и изгибу),
фиг. 14 и 16—алсменты только для натяженпя, а фиг. 15 и 17 —элемент
натяжения и замыкаипя формы (касательная шпонка1. Чаще всего упо-

’) Сравни DIN, кн. II: Hentschel, К е 11 е, Берлин, 1924 г. изд. Beutb.
Таблица 3. Глубина выемчи для тангенциальных клиньев по DIN 271

60	7	130	10	200	14
70	7	140	11	210	14
80	S	150	11	220	16
90	8	160	12	230	16
100	9	170	12	240	16
110	9	180	12	250	18
120	10	190	14	260	18

270 ।	18	ЙЯ) i	26	520	34
230	20	400 '	26	540	38
250	20	420	30	560	38
300	20	4;о i	30	580	38
320	•л »	460	30	600	42
340		480 ,	34		—
360	26	500 ,	34	—	—

I) Продольные шпонки.

Продольные шпонки употребляются только как элементы направляю-
щие пли для установки положения, не вызывая внутренних напряжении,
следовательно, не для укрепления и не для восприятия переменных
крутящих моментов.

Продольная шпонка, как направляющий элемент: в виде шпонки,
привинченной крепко иа валу, для скольжения по ней втулки (фиг. 24),

или как шпонка в ступице для скольжения вместе с нею (фиг. 25}; как
элемент установочный (замыкающий форму).

Установочная шпонка (фиг. 26J, когда нужно, крепко завинчивается
пли укрепляется посредством круглых штифтов.

Фпг. 26.	Фнг. 27. DIN 122.	Фиг. 28.

Дорожки для этих шпонок, согласно DIN 269, такие же, как и для
клиньев. Смотри таблицу 2.

Для станков, однако, установлены особые нормы с меньшими дорож-
ками и шпонками (DIN 144); установочные шпонки для быстроходных
налов DIN 270 (установочные шпонки для турбинных насосов и воздухо-
дувок).

Особые формы: полукруглая шпонка (фиг. 27) D1N 304 п 122
весьма употребительны в станках, так как они дешевле, чем установочные
шпопки.

Цилиндрические шпонкп (фиг. 28), дорожки для которых просверли-
ваются одновременно в обеих соединенных частях; а = 0,6 V <7 Ло-
0,7	в сантиметрах для валов около 40 mm диаметром и выше.

g) Конические втулки (муфты, гильзы).

Конические втулки (муфтовые клинья) весьма важны, как укрепляю-

для равномерной, легко ослабляемой, затяжки ступицы на.

щие конуса

Фиг. 29.

Фиг. 30.

валу без всякой одвосгороннем деформации.
По большей части с прорезами, или состоят
из нескольких частей. Примеры: закрепление
колец шариковых подшипников (фнг. 29 и 30)г
точных зубчатых ко-
лес (фиг. 31)сравни-
тельно малого диа-
метра, или быстро
вращающихся шки-
вов на цилиндриче-
ских валах, для укре-
пления на токарном
станке.

В. Вкн гы.

Прп закреплении посредством винта возникает так же, как при кли-
повом соединении, упругое растяжение в стержне А и сжатие во втулке
В, сели поверхности соприкосновения лежат вне нарезки (фиг. 32 и 33,
натяжной винт в нажимной гайке), плп, наобо-
рот. упругое растяжение во втулке и сжатие	I 1

в стержне, если соединяе-
мые поверхности лежат
внутри (фиг. 34 и 35 на-
жимной впнт в натяж-
ной гайке). Прп устрой-
стве по фиг. 32 и 34
соединяемые части А и
В должны навертываться
вполне одна па другую,
а по фиг. 33 и 35 необ-

ходимо заверпуть лишь

одну третью часть С, как впнт плп гайку. Во всех случаях внутри вин-
тового соединения одна часть удлиняется от растяжения, другая укора
чивается от сжатия, что может вызвать неравномерную нагрузку в вит-
ках вппта, особенно прп большом напряжении и большом числе витков.
Редко удается помочь делу тем, что вместо того, чтобы делать нарезку и
в стержне и во втулке, затяжку производить нарезкой или только
стержня, или только втулки, помощью промежуточной части, как.

Фиг. 34. Сжатый стержень	Фиг. 35.	Фиг. 36.

впита.

Это обстоятельство н влияние углублений в витках (в особенности
при небрежном исполнении) являются причиной того, что винтовые сое-
динения нельзя рассчитывать по обычно допускаемым напряжениям бее
особых поправок. Необходимо также по возможности учитывать влияние
впадин нарезки—углублений, ослабляюще действующих на сопротивление
стержня, и выбирать материал соответственной вязкости.

а)	Расчет винтов.

1.	Напряжение от нагрузки и предварительного натяжения между
выступом стержня скрепления и нарезкой. Необходимое и целесообразное
предварительное натяжение находится в зависимости от сил, возникаю-
щих во время работы и изменяющихся согласно фиг. 3 (стр. 4). Если
наибольшая действующая продольная сила Р известна, или может быть
определена, то Р' может в среднем приниматься = 6/4 Р, так что для
наименьшего сечення, для внутреннего сечения винта или гайки
fk = P'/fc', где к'—допускаемое напряжение во внутреннем сечении винта.
Для обыкновенных болтов это, вызываемое предварительным натяжением,
увеличение напряжения вместе с влиянием впадин в резьбе учитывается
таким образом, что прн расчете принимают во внимание исключительно
действующую силу Р, а для напряжения же к (по Баху) принимаются,
как наибольшие, следующие величины .из таблицы.

Таблица 4. Допускаемые напряжения болтов.

Сталь с временным сопротивлением разрыву — 34—45 kg/mma	60—70 kg/mm8
Для черной резьбы — 480 kg/cm2 . 		  Для тщательно нарезанных болтои иля нарезанных острыми плашками К? ~ 600 kg/cm2		7f$r=64O kg/cm®  „	800 n
Для разных типов рыночных болтов избегают применения сталп высших сортов,
чтобы исключить всякую возможность случайной замены нх болтами из менее прочного

материала. Для малых болтов, у которых одной мускульной
вилой можно вызвать чрезмерное предварительное натяжение
гораздо легче, чем у больших, надо выбирать допускаемые
напряжения еще значительно меньшие; наоборот, для больших
болтов — большие напряжения.

Расчет выступа нарезки винта на изгиб, на
срез и на давление (смятие) между соприкасающи-
мися поверхностями нарезок при нормальной тре-
угольной нарезке можно не производить, если для
рабочей части нарезки—высоте гайки Н (фиг. 37)
придерживаться величин, приведенных в таб-
лице 5.

Таблица 5. Высота и диаметр гайки.

Болты нз стали

Фиг. 37.

Hid

Dn : d

Гайки нз сталп .

бронзы

„ чугуна ...

„ мягкого металла .

1—1,2

~ 41з

5= 2,5

1,4— 1,Ь

1,5—1,6

1,8

2—3

В этой таблице уже принято во внимание неравномерное распреде-
ление нагрузки в отдельных витках винта. Треугольная нарезка в чугуне
допускается лишь в случаях постоянного соединения, а не в таких, кото-
рые приходится часто разбирать, так как резьба легко портится.
В последнем случае употребляются особые муфты с газовой резьбой для
чугуна (фиг. 52, стр. 20). При нарезке в трубах можно принять
H/s 5= 3, где s — толщина стенки трубы, получающаяся по расчету на
разрыв; расчетная толщина ее по большей части меньше, чем прида-
ваемая ей при выполнении. При трапеповидной форме нарезки JS должны
быть и 1’/2 раза больше. (Для винтов, передающих движение, очень
важна для расчета величина допускаемого давления р в витках нарезки).

2.	Завинчивание под нагрузкой. При вращении вннта с преодолением
Туза Р или для получения предварительного натяжения Р, (неизвестной
величины), к напряжению растяжения или сжатия в пределах места
-скрепления прибавляется еще напряжение от скручивания. Так как это
последнее увеличивается вместе с увеличением трения в винте, то при
затяжке винты надо смазывать (одновременно также для воспрепятство-
вания заеданию). Там, где это добавочное напряжение при завинчива-
нии бывает редко, оно не имеет значения в сравнении с постоянным
напряжением от нагрузки. Оно может оказать свое вредное влияние, если
при вращении слишком сильно затянуть винт. Например, при небольших
болтах, или слишком больших плечах ключа, так что в болтах появляются
трещины или срывается резьба. Вследствие этой опасности следует в от-
ветственных местах больших машин по возможности избегать ставить
скрепляющие болты меньше 6/8". Винты больше 2" трудно затянуть с по-
мощью простого ключа, насколько это требуется. Поэтому для болтов
больших диаметров предварительная затяжка производится удлиненными
ключами, или помощью предварительного нагрева растягиваемого стержня;
предохранение от развинчивания особенно важно и необходимо.

Ь)	Системы нарезок.

1.	Профили нарезки. Наиболее употребительные профили винтовой
резьбы нормированы. Самые распространенные: нарезка Витворта (DIN 11).
Сечение выступа нарезки — равнобедренный треугольник с углом при

tff~O.6ih tij-OJ66h

Тиг. 38. Нарезка Витворта с зазо-
ром в вершине (DIN 12).

вершине в 55°, так что t — 0,96 h (фиг. 38);
на расстоянии 1/6 от вершины угла дела-
ются закругления внутренние и наружные,
вследствие чего уменьшается влияние острых
углов впадины и нарезка не Так чувстви-
тельна к неосторожному обращению. Эта
система во всей Европе применяется в
среднем и крупном машиностроении. Форма
нарезки без зазора в вершине употреб-
ляется только в режущих инструментах
и для непроницаемой нарезки (фиг. 58, стр. 21,
и фиг. 61, стр. 22). Та же форма' с зазором
в вершине (D1N 12), который получается сре-

зыванием выступа на величину а — 1/13, так
что высота рабочей поверхности tts;0,5 h
показана на фиг. 38. Вследствие этого легче

получается точная пригонка поверхностей. Зазор может быть сделан
и меньше, но не больше. Нарезка Селлерса: сечение выступа нарезки —
равносторонний треугольник (угол между сторонами 60°). Вершины
углов срезаны по прямой на глубину 1/8 и первоначально она применялась
без зазора в вершине (принята в Северной Америке).

Та же форма
с зазором у осно-
вания нарезки
винта п гайки
(фиг. 39) поло-
жена в основание
системы нарезки
S1 1898 (интер-
национальной си-
стемы) в метри-
ческой системе
(DIN 13 и 14).
Величина зазора

Фнг. 40. Трапецевидная
нарезка.

Фиг. 39. Нарезка Селлерса.

Интерпацпопалън. варезка. « равна (/16 ДО
1/24, в среднем=

£/19, вследствие чего большая длина соприкасания поверхностей, чем
в системе Витворта (^= 0,65 h), зато большее влияние острых впадии.
Трапецевидная нарезка DIN 103. 378 и 379 (фиг 40).
основания делаются закруг-

Фиг. 41. Круглая нарезка.

Сечение нарезки — равнобедренный треугольник с углом при вер-
шине 30°; высота рабочей поверхности tt — 0,5 h — 2«; глубина нарезки
в винте tg = 0,5/t -|-«, где а — зазор при вершине в гайке; зазор при
вершине а — 0,25 mm, при величине h не более 12 mm, а для больших
величии а = 0,5 mm; большие значения применяются для винтов, пере-
дающих движение; в скрепляющих болтах у
левин радиусом г = а.

Пилообразная форма нарезки для
больших диаметров и для сил, действую-
щих в одном определенном направлении
так, что радиальные кольпевые напряжения
не появляются (DIN 513 до 515).

Круглая форма нарезки (волнистая
нарезка) (фиг. 41, DIN 405) для грубой
нарезки, где следует опасаться поврежде-
ний, загрязнения или заржавления, напри-
мер, у пожарной арматуры. В отступление
от этого, круглая нарезка применяется
в стяжках железнодорожных вагонов. Кроме

того, особенно грубая круглая нарезка употребляется в штампованных,
чеканенных или литых изделиях н в впнтах для дерева (шурупах).

2.	Размеры нарезки, подъем (ход) и диаметр. Скрепляющие болты
делаются всегда одноходовыми, так как такое исполнение является наи-
более дешевым и точным, причем винтовая линия, ход которой h =
= djt tget, обыкновенно идет вправо и по цилиндрической поверхности 1).

Следует различать: 1) дюймовую нарезку и 2) метрическую, смотря по
тому, выражается ли ход винтовой линии в дюймах или миллиметрах; кроме
того, диаметр нарезки может быть выражен в дюймах плп миллиметрах.

Таким образом, все виды нарезки составляют следующие группы:

Таблица 6. Группы нарезки.

Шаг в	английских дюймах		миллиметрах
Диаметр в	дюймах	mm	шт
Система Витворта	Нарезка Витворта и газовая нарезка Витворта	Мелкая нарезка Витворта	—
Система Селлерса	Нарезка Селлерса (Америка)	—	Метрическая па- резка и метриче- ская мелкая нарезка

Метрическая варезка обыкновенно употребляется для небольших
Диаметров (1 до 10 mm), причем форма нарезки по системе SI. Для
средних диаметров, в особенности от 1/2" до 2", вытеснение дюймовой
нарезки идет весьма медленно, а во многих местах даже и не предпо-

') Примечание. Резьба в затворах газовых сосудов и выпускных устрой-
ствах сильно сжатых газов делается конической. Для водорода, Blaugas, окиси углерода
и хлористого этила парезка должна быть левой (D1N 477).
лагастся. Для диаметров выше 2" метрическая система все более и более
распространяется т).

Таблица 7. Нормальная нарезка в дюймах по Витворту
и (Селлерсу) до 4".

В1 =2			/г	51 •> /16	¥	'<16N  14	у	’’/в*	:и "	V	I"
2	~	—	20	18			12(13)	11	10	9	8
В'=2	iv	VI."		’V			1-|2"	1Б/в"	I»//'	IV	2"
~ —	7	1	—	6	—-	6	515'W		4‘М5)	
В'=	—	21/?	—	—	—	2*/3”			2»//'			3"
2 —	—	4(4'0	—	-	—	4	—	3‘Ы4)	—	3'/а
В'=	—	3'/,"	—	—	—	3'1,"	—.	3«/4"			4"
Z ~	—	3']4(3'/а)	—	—	—	3'/4	—	3	—	3

Дюймовая нарезка. По нормам Витворта задается диаметр нарезки
D гайки (фиг. 38), а по нормам Селлерса—диаметр d винта (фиг. 39)—
в английских дюймах (1" = 25,40 mm) и число ниток z на одном дюйме

длины

лается

болта, так что h mm = 25,40/д и tga = ——, при этом tea де-
zD п

= при D = 1/<" И до при D = 4".
5л	4	12л

У Селлерса г отличается от Витворта в пределах до 4" лишь для
нескольких диаметров: см. таблицу 7 (величины в скобках по Селлерсу).

Таблица 8. Нарезка труб (газовая резьба) по системе Витворта.

Непроницаемая нарезка без зазоров. Интернациональная с 1913. DIN 259.

. диа- в дгой-  с	диа- деезкн । mm ।	8  * а  2 я  я . и	1 si rf S	диа- резки	’ 0 я 0 ° я « я .	. диа- | в дюй-,	диа- | резки	S  й 0 в S
		ж	и _		к S -A	I—	.	и я g	и Й
eL-d Я	S - °	о 4 ьп	S.-4	и « в	о ьо		И я е	О "tfi
bS	«е S	ИСЛ а 1 ;2t	н Р[		►ч я		£ га	ИСЛ а 1 2 t
М я	к н	& и	СР я 3	а, >д	J? К	И S Я	И йЯ	&-1 к
	9,7	28	• 1	33,3	11	• 4	113,0	[3,0]
		[1,16]	• 1'1*	4?,0	[3,0]	4*/»	125,7	
		19  И>7]	 V,	47,8		5	138,4	
• */*	13,2  16,7  21,0  23,0  26,4  30,2		Нд  . 2	53,7  59,6	п	5*/2  6	151,1  163,8	
- 3/в  ' *(3  я8		14  [2,3]	2*/<  2>/, 23/4	65,7  75,2  81,5		7 до 10  11	189,2 до 265,4  290,8	16  [4,3]  8
• /4			. 3	87,9	11	до18	до 475	И,01
7/в			• 3'/а	100.3	[3,0]			
При сохранении профиля Витворта можно в особых случаях отсту-
пать от норм Витворта в отношении числа ниток в 1", а также и диа-
метра нарезки, например, для нарезки труб (таблица 8) и в мелкой
резьбе, в особенности при больших диаметрах, при чем для этого суще-
ствуют специальные нормы.

Для отличия эта нарезка обозначается буквою R, например: Л 2,/2*\

Внутренний диаметр нарезки равняется D — 2tg, где tg — глубина впадины иарезки.
Каждому числу ниток па 1 дюйме соответствует определенная величина 2tg.

Наиболее употребительные внутренние диаметры для газоиых труб обозначены точ-
кой. Численные значения внутренних диаметров d[, которыми обозначена нарезка труб,
представляют только приблизительные размеры самих труб, так как только наружные
диаметры должны быть неизменяемы, внутренние же диаметры зависят от толщины стенок
труб, которая изменяется в зависимости от материала, способа изготовления и давления.
Нарезка труб с зазором в вершине (DIN 260) употребляется только там, где особое уплот-
няющее приспособление находится вне нарезки (например, в арматурах, или же где непро-
ницаемость вовсе не нужна).

Кроме этой интернациональной, общепризнанной с 1913 г. нарезки труб, имеется еще
„немецкая нарезка газовых труб*4, которая сделалась конвенционной для Германии
в 1903 г. (Jonrn. f. Gasbel. u. Wasservers. 1913, стр, 693 n Z. d. V. d. I. 1903, стр. 1236).

О мелкой нарезке Витворта с шагом в дюймах п в миллиметрах для
диаметров d — 20 до 80 mm смотри таблицу 10. Внутренний диаметр
нарезки = d— 2ts', где /„' — глубина нарезки (фиг. 38, стр 14); 2tg'
надо брать из таблицы. Выше 80 mm числовые значения диаметра окан-
чиваются цифрами 4 и 9, например, 84, 89, 94 ..............

Метрическая нарезка. В метрической системе нарезки шаг h в mm
установлен для й — 1 до 20 mm и d — 20 до 80 mm согласно нижесле-
дующих таблиц 9 и 10. Метрическая мелкая нарезка от № 1 до 9, см.
DIN 241 до 243, DIN 516 до 521. Метрическая трапецевидная нарезка,
см. таблицу 11.

Таблица 9. Нормальная метрическая нарезка для d — 1 до 20 mm
системы 81 (фиг. 39) DIN 13 и 14.

d	h	2ts	d	h	2tff	d	h	2t₽
mm	ma	mm	mm	mm	mm	mm	mm	min
1	0,25	0,347	(3,5)	0,6	0,833	O)	1,25  1,5	1,74
(1,2)			4	0,7	0,972	10		2,08
1,4	0,3	0,417	(4,5)	0,75	1,04	(11)	1J5	
<1,7)	0,35	0,486	5	0,8	1,11	12		2,43
2	0,4	0,556	(5,5)	0,9	1,24	14	2	2,78
(2,3)		0,625	6	1	1,39	16	..	..
2,6	0,45		(7)			(18)	2,5	3,47
3	0,5	0,695	8	1,25	1,74	20	>»	

Следует по

возможности избегать применения

диаметров, заключенных в скобки.

Пример для сбозначевия: Л7 16 для наружного диаметра в 16 шш-

Хютте. 7. II.
Таблица 10. Нормальная метрическая и мелкая нарезка с шагом
в дюймах и миллиметрах для d = 20 до 80 mm.

	Нормальная нарезка		Шаг в миллим, форма SI (D1N 242)		Шаг в	дюймах (DIN 239	|>орма Витворта н 240)	
d  cam	Метрическая (D1N 14)		h	21 д	h	2,д	h	2‘д'
	h  mrn	2'</  mm	min	mm	дюйм.	mm	дюйм.	mm
20 (22)  24  (27) 30  (33)	2,5 з"  3,5	3,47  4Д7 4,*86	Мелкая  2  »»	резьба 2  2,78  ♦»  >»  ,,	Мелкая  (ДО  шаг	резьба 1  Ю9 0 от же)	Мелкая  Чю”  »»  »»  ,3	резьба 2 2,88
36 (39) 42 (45) 48 (52)	4  4,5 б”	5,56  6,25  6,95	3 »» »» »>  »»	4,17			V  >» »»	3,6
56 (60) 64  (76) ВО	5,5 *) б”  6,5	7,64  8,33  9,03  9,72	4 2)  »»  »»  ,i  »>  >»  »»	5,56  »»  >»  ,,	V 3>	7,2 ,, >»	‘W ч  T9  ,,	4,8

Применения диаметров, заключенных в скобки, следует по возможности избегать.

Сокращенные обозначения: 1) М 66, 2) М 56 X 4, 3)17 56 X V» 4) 1756 X Че' (OIN202).

Таблица 11. Нормы для одноходовой трапецевидной нарезки
(фиг. 40, стр. 14 D1N 103).

d  mm	h  тт	2tg mm	d  mm	h mm	2,д mm	d  mm	Ь mm	mm
10—12 14-20  22 — 28 30-36  38--44  46—52  Для  •ые вели ч1  - Диаме Норы  Допус  me i — де.	3  4  5  6  7  8  хнаметров пи:  тры: 1С  1лыю:  кается:  (d)  ное число	3,5  4,5  5,5  6.5  7,5  8,5  иарезга  до 30,  начнна;	55— 62  65— 82 £5—110  115—145  150-175  180—200  d с трапеце  32 до  4 г  2 г  от 5. Внутр	9  10  12  14  16  18  видным г  18,  виний ди	9,5  10,5  12,5  15  17  19  рофилем  0 до 100  5 г  Юг^ шетр нар	210-230  240- 260  270-290  300  предложены  до 20<  10 г  5г  езки — d — 2	20  22  24  26  следующи  D, до  *д.	21  23  25  27  е 4iicjiv-  э00 mm.  10 i
Таблица 12. Чистые болты с шестигранной головкой (DIN 61)
с нарезкой Витворта (D1N 11).

Наружный диаметр на- резки ’)  D		Внутр, диаметр нарезкп €?1	Площ. сечения стержня КЙ^/4	Число шагов нарезки		Высота гайки (округл.)	Высота «Г головки (округл.)	Отверст. ©° гаечного ключа 	(округл.)	lift.*® «5» II  О м  —  и  <я g >£ . 8 в -	
				на одном англ, дюйм.	па длине й					
,кгл. дюйм	mm	mm	сш1 2			mm	mm	mm	kg	kg
*/4	6,35	4,72	0,175	20	5	6	5	11	85	105s)
	7,94	6,13	0,295	18	5s|s	8	6	14	140	17!?)
8/в	9,53	7,49	0,441	16	6	9	7	17	210	265?)
’116	11,11	8,79	0,607	14	6‘ls	И	8	19	290	365s)
	12,70	9,99	0,784	12	6	13	9	22	375	4703 4)
»h	15,88	12,92	1,31]	11	6’ls	16	11	27	630	7851)
•it	19,05	15,80	1,961	10	7*/2	19	13	32	940	1175
’Is	22,23	18,61	2,720	9	7’is	22	16	36	1305	1630
1	25,40	2] ,34	3,573	8	8	25	18	41	1715	2145
I’ls	28,58	23,93	4,498	7	7’4,	28	20	46	2160	2700
VL	31,75	27,10	5,768	7	8’|4	32	22	50	2770	3460
l3/8	34,93	2ч,51	6,835	6	8*/4	35	24	55	3280	4100
I1,	38,10	32.68	8,388	6	9	38	27	60	4030	5030
I’/s	41,28	34,77	9,495	5	84e	41	30	65	4560	5700
	44,45	37,95	11,31	5	8».	45	32	70	5430	6780
4	47,63	40,40	12,82	4‘|.		48	34	75	6150	7(jp0
2	50,80	43,57	14,91	44s	9	50	36	80	7160	8950
2’L	57.15	49,02	18,87	4	9	55	40	85	9060	11320
2'.	63,50	55,37	24,08	4	10	30	45	95	11560	14450
fl.	69,85	60,56	28,80	3‘|,	96k	65	49	105	13820	1728'0
3	76,20	66,91	35,15	3'|2	1O'I3	68	53	110	16870-	210§p
s*[.	82,55	72,54	41,36	3*1*	io'7,3	75	88	120	19850	24820
?»	88,90	78,87	48,92	3'1.	U’ls	78	62	130	23480	293ф
S’/.	95,25	84,41	55,95	3	n*.	82	67	135	26860	33570
4	101,60	90,76	64,68	3	12	85	71	145	31050	38810
fl.	107,95	96,64	73,37	2’ls	12’ls,	92	76	155	35220	44020
4*2	114,30	102,99	83,29	z’ls	12*=Iie	95	so	165	39980	49970
fl.	120,66	108,83	93,04	23|,		100	85	175	44660	55820
5	127,00	115,18	104,2	2»/4	IS3/,	105	89	180	50020	62530
5*1.	133,36	120,96	114,9	25/в	132%	108	93	190	55159	68940
fls	139,70	127,31	127,3	26|s	W’lis	112	98	200	61102	76378
fl.	146,06	133,04	139,0	2*ls	14’s	118	102	209	66740	83420
6	152,41	139,39	152,6	2‘/S	15	122	106	220	73250	91560

1) Данные относятся к диаметру D фиг. 38, стр. 14, а не к диаметру болта Л, кото-
рый при зазоре в вершине в действительности меньше.

2) Дюймовую нарезку */4" до 7[i6,r следует по возможности заменять метрической на-
резкой Л/5 до >10.

3) Q — расчптано только на разрыв. Если эке болт подвергается крутящим усилиям,
мапрнмер: при подтягивании под нагрузкой (стр. 13), то в некоторых случаях значения Q
Должны быть уменьшены больше, чем на половину.

Особенно надо быть осторожным при небольших диаметрах до 3'4”!

4) Отверстие гаечного ключа в0 — 5	1,4 й; наибольший диаметр гайки =. 1,15

диаметр шайбы = 1,3 а0; толщина ее ОД s0.

3. Формы обслуживания. В противоположность клину—затяжка по-

средством удара (ударной гайки) редко требуется. Она достигается обыкно-
венно помощью того или иного обслуживающего приспособления, чем
обусловливаются многочисленные типы болтовых соединений, к нормиро-
ванию которых лишь недавно приступили. Наименование болты и гайки
получают, то смотря по их назначению, то смотря по их форме, в осо-
бенности от способа их обслуживания (см. D1N 918, наименования). Раз-
деление на сжатые и растянутые болты см. фиг 32 до 35.

Фиг. 42.0т-	Фиг. 43,

жимной болт.

-Фиг. 47.

Фиг. 44—46. Нажимные болгы.

•Обыкновенные натяжные и нажимные болты, например, установитель-
ные винты (фиг. 62 и фиг. 77), отжимные винты (фиг. 42), запорные винты
(фиг. 43 и 44), зажимные (фиг. 45), закрепительные (фиг. 64), пустоте-
лые для закрепления труб (фиг. 46) и т. и., также натяжные гайки и
нажимные гайки (фиг. 47 и 54—55).

Движение производится непосредственно пальцами или рукой лишь
при небольших винтах и гайках, которые должны легко и быстро вывин-
чиваться: винты с ушками, с насеченной дисковой головкой (фиг. 45),
•е грифом, гайки с ушками (барашки) (DIN 313) и т. п., по большей части
•соединение закрепляется посредством гаечного ключа (D1N 129 до 131);,
шурупы е прорезом и головке для отверткп (фиг. 4о до 50, DIN 64 до 69);’
корончатые гайки и гайки просверленные (DIN 546 до 549), гайки с бо-
роздкой, с отверстием, четырехгранные (DIN 79), шестигранные (фиг. 42,
DIN 61, 70, 419) и многие другие формы.

Если винт и гайка не составляют одно целое с изделием, то требуется
особого рода соединение, например, шпилька (фиг. 51), гайка с внутрен-
ней и наружной нарезкой (фиг. 52), или приспособления для удержания
от вращения при завинчивании, например, по фиг. 53 справа или слева
или фиг. 54. Наиболее употребительные „стягивающие формы” — винт
с шестигранной головкой (фиг. 55).

Употребительные до настоящего времени величины для высоты гайки,
высоты головки и отверстия ключа для нарезки Витворта приведены
в таблице 12 ]).

4. Обеспечение положения болтов и гаек. Существуют многочислен-
ные конструкции, предохраняющие болтовые соединения от изменения
взаимного положения их под влиянием возникающих во время работы сил,
в особенности при сотрясениях. Но очень часто первое закрепляющее
приспособление нуждается, в свою очередь, в другом таком приспособле-
нии, для которого достаточны значительно меньшие размеры, так что
последнее укрепление мотет быть легко достигнуто посредством самопре-
дохраняющего закрепления (силовое замыкание кинематической пары),
посредством загибания плн расклепки, иля посредством запайки плн

сварки.

1. Закрепление в форме силового замыкания, благодаря осе-
вому или радиальному стягиванию (натяжению), без возможности пли
с возможностью продольного перемещения для соединения, основано на
упругих свойствах материала болта пли также специально вставленных

пружин, вызывающих трение, необходимое для оказания сопротивления
саморазвпнчпванпю.

Осевое закрепление болтов: натяжение между винтовой нарезкой
и наружным буртиком (фиг. 56) плп внутренним заплечиком (фиг. 34, 35, 46)
или между двумя противоположными нарезками (любое осевое перемещение)
употребляется в виде гайки и контргайки (фиг. 57) плп гайки с попе-
речным прорезом (фиг. 59) плп между нарезкой п упругими промежуточ-
ными звеньями, например: упругой подкладной шайбой плп пружинящим
кольцом (фиг. 60 DIN 127 п 128), которые одновременно могут быть
сделаны также в виде элементов для затвора и установки.

1) Нормы для них отчасти различны, в эаикснмостн от того, рассматриваюся яи то-
«ные или черные болты, обработанные нлн черные гайки.
Радиальное закрепление нарезки; коническая нарезка, без воз-
можности перемещаться, обыкновенно употребляется, как уплотняющая

Фиг. 60,

нарезка, например, в сосудах для сжатого газа (без
зазора н вершине) (фиг. 58). нарезка для прессовой
посадки (фиг. 61) с „тугим ходом", с возможностью
продольного перемещения, для простого
закрепления шпил .ками, ио для больших
шпилек, подвергающихся действию зга-
чптельных сил, закрепление должно быть
осевое, как на фиг. 56 или 34. Нажим-
ные болты (фиг. 62 и. 63) и винты с
нажимными болтиками (фнг. 64), прп
которых полезно применять медные про-
кладки для защиты резьбы.

Радиальное закрепление гапкн плп впита, например, закрепление

Пенна (фиг. 65), часто встречающееся в судовых машинах.

Недостаток скреплении с силовым замыканием состоит

в отсутствии внешних признаков, по которым можно
было бы судить, достаточно ли они натянуты (только

при пружинах
иввить степень

фиг. 62.

с большим ходом можно снаружи уста-
натяжения).

В ответственных случаях соедине-
ния и при ненадежности обслуживаю-
щего приспособленпя часто бывает не-
обходимость в добавочном установочном
(замыкающем форму) предохранителе.

2.	Установочное закрепление
посредством изменения формы: пла-
стинки, проволоки, пружины и т. п.
Наиболее целесообразная форма сильно
изменяется в зависимости от доступно-
сти соответствующих частей и может быть
осуществлена в виде обеспечивающих

взаимное положение:

Болта относительно гайки (или

относительно изделия с гаечной нарез-

кой): расклепыванием
обоих плп посредством
особых замыкающих
элементов (замков), на-
пример, по фиг. 66
предохранительные вин-
тики 3/в* (сами дер-
жатся благодаря незна-
чительной массе и боль-

Фиг. 64. шой поверхности тре-	фиг. 65.

ния), фиг. 67—прово-

лока, фиг. 68—конический штифт, фиг. 69—круглый шплинт в тычковой
гайке, фиг. 70—клиновой шплинт (для больших болтов и сильных сотря-
сений, например, у паровых молотов, прессов) фиг. 71—скрепляющее
кольцо, фиг. 72—зажимные пружины для гаек на буксах и трубах.

94 и 430).	Фиг. 71.

Гайки относительно изделия и болта. Фиг. 73, 74 и 75. Закрепле
ние гайки относительно изделия посредством гибких или вырезанных
металлических листов, одновременно препятствующее вращению болт»
в ивделии пли способом силового замыкания, пли способом замыканил
формы. Фиг. 76—закрепление гайки помощью пружины.

Фпг. 73.
(DIN 93).

Фиг. 74.

(DIN 432).

Фиг. 76.

Фиг. 77.

Фиг. 78.

Взаимное закрепление нескольких болтов пли гаек посредством общей
°редохранптельной проволоки (фиг. 77) или общего предохранительного
железного листа (фиг. 78).
3.	Основанное на сцеплении закрепление посредством запаива-
ния пли сваривания (фиг. 79), где разборка без всяких повреждений не
обязательна.

Предохранения по типу замыкания формы и ио типу сцепления часто
не имеют никакой или имеют небольшую силу скрепления, так что при
сильных сотрясениях возможна небольшая работа
Я—1 ~§Т1	соединения илн расшатывание самого предохранения,

я § И кроме того, они неудобны при частых разборках.

5 1	Лучше всего всегда, когда закрепление посредством

% Я	силового замыкания сопровождается закреплением по

' 'А	типу замыкания формы,

о'ЙсЗ 5. Предохранительные средства. Па конструкцию
3 Ж» болтовых соединений имеют также влияние особые
предохранительные средства и средства для обслужи-
вания.

Фиг. 79.	Винты С заостренными или скошенными концами

для более надежного навинчивания гайки (фиг. 55)
или ввинчивания в гайку (фиг. 76) и для предохранения наружных
оборотов нарезкп от удара (D1N 78).

Заточка на конус шестигранных гаек и головок (по фиг. 52 и 54
наверху, но не внизу, фиг. 42 и 55), чтобы предотвратить повреждения
изделий или обслуживающих (вспомогательных) устройств.

Закрытые гайки (гайки с крышками) для плотного закрывания
сосудов.

Подкладные шайбы (DIN 125, 126, 134 и 433) из листового железа
(реже из листовой желтой меди), штампованные (черные) или точеные
(чистые), (фиг. 54, 55 и 70)—для улучшения опорной поверхности гайки
(перекрывая большие отверстия, сглаживая нсровпости, препятствуя
заеданию).

Для прокатного балочного железа — четырехугольные со скошенными
кромками шайбы по D1N 434 и 435, для дерева по D1N 436.

С. Заклепкп.

а) Материал и формы заклепок.

Раскаленная докрасна заклепка для отверстий, начиная от диаметра
в 10 mm, вследствие уменьшения длины стержня при остывзнии, дей-
ствует на соединяемые части, как сжимающаяся пружина, и при правильном
изготовлении материал стержня напряжен до предела текучести. Заклепка
дает, благодаря вызываемому ею сжатию, соединение удерживающее сце-
плением и одновременно болтовое соединение по тину замыкания формы.
Так как в горячем состоянии заклейка испытывает чрезвычайно большую
деформацию, то она изготовляетсях) только из очень ковкого материала
с высоким пределом текучести, например, из хорошего вязкого литого

’) Для заклепок в котлостроеннн применяются следующие технические условия: сопро-
тивление разрыву от 34 до 42 kgmm2, удлинение 2.'/%. качественное число 62,
только при листах с сопротивлением выше 41 kgmm2 могут употребляться и заклепки
с более высоким conj отивлением с обоснованием этих величин свойствами материалов,
примененных па их изготовление.
железа (или также из никкелевоп стали), редко из сварочного железа.
То же относится и к холодным заклепкам, которые применяются только
для диаметров ниже 10 ram.

Форма и изготовление заклепок для горячей клепки (обзор форм
ваклепок DIN 265): полукруглые головки заклепок разной величины
в зависимости от их применения:

для прочных соединений, которые служат только для скрепления
ваклеиками железных конструкции (фиг. 81), DIN 124;

для прочных и плотных соединений (например, для паровых котлов
н для всякого рода резервуаров, подверженных давлению), которые одно-
временно должны получить плотность заклепочными головками-заклепки
для паровых котлов (фиг. 80). Размеры полукруглых головок заклепок

Фиг. 81. (DIN 124). Фиг. 82. (DIN 302). Фиг. 83. (DIN 303).

для железных конструкций (фиг. 81) DIN 124 по большей части годятся
для ближайшей меньшей заклепки для паровых котлов, DIN 123; заклепки

с потайной головкой (фиг. 82) DIN 302 и заклепки
головкой (фиг. 83) D1N 303 одинаковы для кот-
лов и для железных конструкций. Заклепки с полу-
потайной головкой (фиг. 84) DIN 301—только для

с чечевицеобразной

Фиг. 84. (DIN 301).
интервал в 3 mm

котлов. Заклепкн сортируются по диаметру d
Стержня заклепки под головкой, а для расчетов
служит диаметр отверстия dt или диаметр гото-
вой заклепки. Отверстия для горячих заклепок
диаметром от 10 до 43 mm всегда на 1 mm
больше диаметра нспоставленной заклепки. Нор-
мы для диаметров заклепок от 10 до 43 гага имеют

Нормированные размеры горячих заклепок диаметром от 10 до 43 mm,
а также длина I стержня заклепок для общей толщины s склепываемых
листов указаны в таблице 13.

Часто употреблявшийся прежде или предписывавшийся „малый потай\
т.-е. конический переход от стержня к головке, заменяется теперь
в железных конструкциях простым снятием заусенцев у края отверстия,
а в котельных заклепках закруглением у головки стержня радиусом

<Z	„

rs = —, для чего необходимо соответственно раззенковать край отверстия

(размер а на фиг. 80 и в таблице), чем достигается хороший переход от
стержня заклепки к головке. Следует всегда удалять заусенцы, остаю-
щиеся при сверлении заклепочных отверстий.

Потайные головки (фиг. 82 и 83) получаются как высадные (вторые)
головки под ударами молотка без обжимки пли пресса, головки же по
фиг. 80 и 81—помощью обжимки, которая применяется при ручном или
воздушном молотке, пли же в специальных гидравлических, пневматиче-
ских или работающих помощью электричества прессах (машинная
клепка). Заклепка, уже снабженная закладной (первой) головкой, при руч-
ной клепке осаживается многочисленными ударами по обжимке, пока
постепенно не образуется замыкающая (высадная) головка; прп машин-
ной же клепке окоичательная форма головки получается одним непре-
рывающимся нажатием на заклепку, находящуюся в состоянии текучести
(при сильном сжатии). Прп машинной клепке раскаленное круглое же-
лезо можно сразу осаживать с обоих концов п получать одновременно
•обе головки1).

Результатом штамповки головок посредством прессов (машинная
клепка) является соответствующее напряжение отверстия заклепки пзвну-
три, которое вызывает остающееся увеличение отверстия п увеличивает
имеющиеся иногда тонкие рванины (если отверстия получаются простым
давлением пли тупыми сверлами и развертками). Поэтому при машин-
ной клепке требуется, чтобы заклепки были нагреты до надлежащей тем-
пературы, чтобы давление обжимки соответствовало величине отверстия
и чтобы стержни заклепок не были слишком длинны, дабы вызывать ненужное
чрезмерно высокое давление нажатия2); наконец, требуется тщательная
обработка отверстия. Машинная клепка не допускается прп хрупком
материале, как например, чугуне, так как последний лопается; наоборот,
те листы, которые даже при 200° С до 300° С сохраняют вязкость,
вполне пригодны для склепывания.

Типы заклепочных соединений листов. Соединение бывает 1) односто-
роннее (одиночное перерезывание): склейка в нахлестку, фиг. 85, 86, 90,

Фиг. 86,

Фиг. 88.

Фиг. 89.

91 де 93 с изгибающим моментом на головки заклепки. Теоретически
правильную форму соединения по фиг. 87 с оттянутыми кромками листов,
без утолщений уступами, вследствие ее высокой стоимости, применяют
с некоторым приближением только в узловых швах (например, по фиг. 90)
там, где это требуется для уплотнения.

2) Двухстороннее соединение (.двойное перерезывание) фиг. 88,94 и 95
с неодинаковыми,—фиг. 89 и 96 до 101 с одинаковыми двумя накладками.

Получение отверстий пробиванием листов пли
высверливанием. Отверстия должны быть хорошо пригнаны друг

’) Р. Бауман. Опыты с одновременным осаживанием обеих головок но способу
Шуха Z. d. V. d. I. 1919, стр. 555.

2) По Баху и Бауману. Z. d. V. d. I. 1912, стр. 1890 при надлежащей температуре
заклепки требуется нажим 6500 до 8000 at б то время, как врн холодней клепке тре-
буется свыше 20000 at.
Таблица 13. Заклепки для горячей клепки по DIN 123 и 124.

43  44  15,20	77  30  40  4	1,12 8 + 62		69  28  35,5	1,12 з + 47	61 45° 21,5  6,5
40  41  13,20	СМ ОО с- г- см со	Со со со1" «-+		64  26  32,5	1,13 s + 43	57 45е 20  6
37  38  11,34	67  26  34,5  4	1,14 s + 56		60  24  30,5	1,14 s + 40	52,5 45° 18,5  5,5
34  35  9,62	60  24  30,5  3,5	1,15 з + 49		ю cm co  VO CM CM	1,15 s + 37	48 45°  17  5
31  32  8,04	1Л СМ СО СО ио см см	05 Ш <х> S+		О О 1-0 КО CM CM	1,16s + 34	44 45° 15,5  4.5
28  29  6,60	50  20  25,5  3	со СО СМ "+		in co co  -S* W CM	1,2 s + 30	39,5 45°  14  4
25  26  5,31	45  18  23 |  2,5	6S + ^‘1		40  18  20,5	1,2 s | + 26 .	39,5 60° 12,5  4
22  23  4,15	40  16  20,5  2	1  1,23 s + 35		Ю	rv  co	S	1,23 s + 23	35  60°  11  3,5
19  20  3,14	1ГЗ -+	СО СМ  СО t-Ч	гЧ	1,27 s + 32		30  12  15,5	61 + 1  SZS‘I j	30  60° 1  9,5  3
16  17  2,27	30  12  15,5  2	1  1,24 s 1  + 28 1		26  10  13,5	cot-  5+	27  75°  7  2,5
tl 61	со о см  СМ	»-Ч гЧ	61 +  S 93*1		1 io , см co гч	1,26 s  | + 15	21 75°  4 2
10  11  0,95	18 7  9,5 1	1,34 s1 + 15|		16  6,5  8	CO Г-Ч  5+	9'1 c'e t'SI
Диаметр стержня за- клепки d	 пип  Диаметр отверстия . mm fn 		А	А в	(mm)		R A	°   ( Длина стержпя I (mm)	A »
	Для котлостроеиия  м  и	фиг. 80.  и  ©  ч	<  k  o j a	i  н г	Cm  Для железной кон- 1 5^ струкцни фиг. 81. 1 ч ф		Заклепка с потайной головкой п чечевипе- < образной головкой фиг. Я2 и 83.
к другу, что может быть достигнуто только путем одновременного про-
сверливания или проходом развертками отверстии в лежащих друг на
друге листах. Продавливание (пробивание) дешевле, но для этого тре-

Фиг. во.

буется хорошее железо достаточной вязкости. Выдавленные отверстия
«случаются с коническим расширением книзу и имеют кромки с рвани-
нами. Более точную работу дает высверливание отверстии, в особенности
одновременное сверление соединяемых частей и готовых конструкций,
например, посредством переносных сверлильных приспособлений]).

Фиг. 91.	Фиг. 92.	Фиг. 93.	Фиг. 94.

Tjfir теге, грс”гггть лелега при процессе сверления не нару-
шается. По постановлениям административной власти в наиболее ответ-
ственных местах соединений, в особенности в котлостроении, допускаются
только сверленые отверстия.

I») Расчет заклепочных соединений.

1	. Поперечное сечение заклепки. Вследствие сокращения заклепки
при остывании, склепываемые частгь прижимаются друг к другу с тем
большей силой, чем больше предел текучести заклепочного материала
По опытам Баха* 2), а также по опытам Баха и Баумана3) сред-
нее сопротивление скольжению для каждой поверхности скольжения, при

') Z. .1. V. d. I. 1905, стр. 696.

2) Z. d. V. d. I. 1892, стр. 1142 в 1305; 1894, стр. 1231; 189Б, стр. 301, также Бах»
Детали машин.

3) Z. d. V. d. I. 1912, стр. 1890.
тщательном исполнении клепки, для однорядного шва, после его зачеканки,
достигает величины ТЕ = 1000 до 1800 • f„ kg, где fn — поперечное сече-
ние заклепки в кв. ст. Посредством двухсторонней чеканки сопротивле-
ние скольжения повышается !) на 30% в сравнении с вечеканенными
наклепками. Скольжение начинается при меньшем значении 1У, если
в обыкновенном соединении не оттянутых листов имеется три или более
рядов заклепок, так как только крайние ряды заклепок начинают 2) сопро-
тивляться скольжению вследствие того, что здесь сечение листа сразу
увеличивается. Особенно плохие результаты получаются при грубой руч-
ной склепке, а также при склепывании плохо прилегающих друг к другу
листов, которые по окончании процесса склепывания, когда заклепки еще не
успели окончательно остыть, расходятся, так что упругая деформация
материала заклепки далеко не достигает предела текучести. На этом осно-
вании имеет такя:е значение для расчета сопротивление заклепки срезы-
ванию в самой поверхности скольжения, так как стержень заклепки по
преодолению трения в этом месте подвергается срезывающим усилиям.

Если Q — сила, приходящаяся на произвольно избранную ширину Ъ,
fn — сечение заклепки, подвергающееся срезыванию при перегрузке,
и п — число перерезов заклепки, т.-е. сечений, приходящихся на ту же
ширину Ь (число подверженных трению поверхностей скотьжения
такое же), то среднее напряжение срезу заклепка к„ рассчитывается
из равенства Q ~ кп nfn.

Если принять, поскольку не предписаны еще меньшие величины,
кп — 700 kg/cm2, то имеется достаточный запас прочности как против
скольжения, так и, в особенности, против срезывания. При таком допу-
щении учитывается также и то обстоятельство, что при заклепках, распо-
ложенных в несколько рядов, нагрузка на них никогда не бывает равно-
мерно распределена. Величины fn даны в таблице 13.

2	Поперечное сечение металлических листов. При недопущении сколь-
жения нагрузка распределяется внутри скрепленного соединения на оба
листа, так как одинаковой деформации соответствует одинаковое напря-
жение обеих частей. (Хорошо пригнанные, расположенные правильными

*) Отчеты об опытах Ch. Fremont о сопротивления скольжению и статья того же автора
* заклепочных соединениях St. и. Е. 1909, стр. 1289: 1910, стр. 795 н 947.

“) Английское Board of Trade на основании опытов не допускает котельных швов
с более, чем тремя рядами заклепок.
30

I. ДЕТАЛИ МАШПП.

рядами, заклепки могли бы и без закрепления поверхностен вызывать
одинаковую деформацию обоих листов). Напряжение падает поэтому
внутри закрепленного соединения приблизительно пропорционально общей
толщине листов, так что расчет отдельных листов в соединении не тре-
бовался бы. Также задача размещения заклепок („Заклепочная схема")
заключалась бы лишь в том, чтобы требующуюся общую площадь попе-
речных сечений заклепок nf„ распределить между ними так, чтобы съэко-
номить на материале и распределить нагрузку в соединении, по возмож-
ности, более или менее равномерно ’).

'	Пс=Н	n„ = ie

«0 = 6 По = 10

Фиг. Юб.

Фиг. 101.



1

-ф -ф^-ф.

Фиг. 99.

Для большей надежности поперечное сечение листов обыкновенно
рассчитывают как при “швах в нахлестку, так и с двумя накладками
и в железных конструкциях со многими накладками так, как-будто нет
никакого сцепления. Одновременно принимают, что равномерное распре-
деление нагрузки возможно и также в действительности существует для
всех расположенных в ряды заклепок. Размещение заклепок, согласно
атого предположения, должно быть таково, что площадь поперечного сече-
ния листов в каждом заклепочном ряду достаточна для действующей иа
этот ряд нагрузки. Изображенные здесь фигуры размещения заклепок для
склепывания в нахлестку или с двумя накладками соответствуют этому
условию, при чем наибольшее напряжение листы испытывают в первом
ряду с шагом деления t, и оно рассчитывается поэтому (принимая во вни-
мание, что сечение ослаблено отверстиями) только для этого ряда.

Ослабление поперечного сечения отверстиями характеризуется вели-
„	t —d	.

чиною отношения Z = —-— (где d означает диаметр отверстия
заклепки), представляющего собою коэффициент прочности соединения.
Схемы размещения заклепок получаются симметричными (фиг. 92, 93,99),
когда соединяемые листы имеют всюду одинаковую общую толщину, на-
против, несимметричными, например, при швах с накладками, когда тол-
щина всех накладок больше толщины листа (.фиг. 100 и 101).

Напряжение материала в листах определяется по формуле

Q — Zb s kz.

б Сравни такте опыты Руделофа, выполненные по поручению „Союза Мостостроителем**
с различными схемами размещения заклепок. Z. d. V. d. I. 1912, стр. 1104, которые,
конечно, доказывают лггнь то, что разрывающее усилие (но не распределение силы, не
достигшей предела текучести) от того или иного расиоложенш, заклепок пе зависит
1.	Заклепочные соединения котлов.

Заклепочные соединения в котлах должны быть плотны и прочны.
Уравнения для определения напряжении в заклепках и листах достаточны
для подсчета напряжений в имеющихся или принятых заклепочных соеди-
нениях, но не достаточны для проектирования наиболее подходящих схем
размещения заклепок. Наименьшее расстояние между заклепками еи|,-.и
обусловливается коэффициентом прочности листа Z, надлежащей формой
головки и (для уплотнения) доступностью головки для чеканки: е 2,6 d
до 2,2 d; последняя величина для больших заклепок. Наибольшее расстоя-
ние между соседними заклепками обусловливается тем, что листы
при сжатии не должны давать зазоров, так как они в этих местах легко
ржавеют, пли шов котла становится неплотным: e,!M!T < 3,fi d, по крайней
мере, для того уплотняющего ряда с расположенными по прямой или
в шахматном порядке заклепками, который больше всего подвержен да-
влеппю пара в котле.

Приняв за основу эту предельную величину, для обычных типов
котельных заклепочных соединений составили таблицу, в которой ука-
ваны: число перерезываний п0 для данного соединения, отношения обыч-
ных предельных величин шага t переднего ряда заклепок и отношения
наименьших расстояний (фиг. 91) между отдельными рядами заклепок
к диаметру заклепки d, и, наконец, соответствующий каждому типу закле-

Таблица 14. Заклепочные соединения для паровых котлов.

Шов б нахлестку

Чертеж	90	91	92	93
?г0	I	2	3	(4)
t:d	2,6—2 2	3,6-3/)	4 3	0-5
	0,62—0,55	0,72-0,66	0,75—0,65	0,83—0,80
at : d	—	1,6—1,9	1,3-1,9	1,9—2,0
Запас прочности х	4,75 (4,5)			

Шов с двумя накладками (* неодинаковые;

Чертеж	94	95		96	97	98		101	
п0	3*	5*	9*	2	4	6	10	14	18
t : d	3	6	10	3,4-2,7	,3,6-3	6 5	8—7	10-8	12—10
। iZ__ t~d  И	0,66	0,83	0,9	0,7-0,63	0,72-0,66	0,83—0,8	0,88—0,86	0,9 -0,83	0,92—0,9
: d	1,9	1,9	1,3		1,6-1,9	1,9-2	1,3-1,6	1,3	1,3—1,7

Запас прочно-
2.	Заклепочные соединения для резервуаров.

Гак как толщтна листов н закэепок в резервуарах, вследствие не-
больших усилии, получается малой и определяется поэтому не столько пз
расчета на эти усилия, сколько конструктивными сообр гконпяма и усло-
виями их ржаэленля, то чвкалкг по большей части невозможна (листы
тоньше '0,5 ст не поддаются чеканке). Поэтому теперь часто употре-
бляется автогенная или элэктрач )скдя сварка швов. (При легких сосудах
склепка все более и более заменяется сваркой, ограничиваясь несколь-
кими связывающими заклепка ли). Заклепки диаметром от 3 до 9 mm по
большей части ставятся холодными, а желательное сжатие листов для
обеспечения плотности здесь заменяется прокладками пз уплотняющего

материала (пропитанная суриком или
льняным маслом полотняная пли
бумажная полоса, плп мягкая прово-
лочная ткань, промазанная суриком).
Расстояние между заклепками t =
3 d 0,5 cm, расстояние от края
а = у, диаметр заклепки d « ]Лэ s—
— 0,4 cm. Шов однорядный пли
двухрядный (в шахматном порядке
плп цепной). Соединение листов под
углом достигается помощью углового
железа (фиг. 103 а), или выгнутыми
дугою накладками (фиг. 103 6), ’пли
по фиг. 103 с и 103 d, где внутрен-
ний радиус кривизны по возможно-
сти )> 4 з.

3.	Заклепочные соединения дли железных конструк-
ц и й.

Диаметр ваклепок d 1^5 s — 0,2 cm, где принимается ближайший
нормальный диаметр заклепки и s обозначает толщину отдельного листа.
Расстояние между заклепками е - 2,5 d; расстояние от края а = 1,5 до
2 d; ka для обыкновенного литого железа = 750 leg,'ст2 и кп прини-
4
мается 600 = — ке.
5

п надо считать числом всех поверхностей скольжения, и, соответ-
ственно, числом перерезываний (сечений заклепок). При чрезмерно боль-
d „

шом отношении —, что бывает при заклепках с многократным перерезы-
ванием или при стягпванпп тонких листов — давление р между стержнем
заклепки и стенкой отверстия, давление па смятие легко становится
слишком высоким; р не должно превышать величины 2к..

Скрепляющие заклепки, только удерживающие соединяемые части
железных конструкций и не передающие никаких усилий, ставятся для
предотвращения образования щелей и ржавчины; расстояние между за-
клепками, зависящее от деформации частей, должно быть:

е 55 5й при соединении углового железа с листом толщины s = 8 до 11 гот
e^6d „	„	„	„	„	„	„ s> 11 тт

е < 8d „	„	„	„	„ угловым железом.

Расстояние от края а 2,5d при s = 14 mm.

„	»	„ a^2,8d „ s>14 „

О наименьших расстояниях между заклепками при соединениях
уголков см. DIN 1032 и 1033 (Немецкий союз железных сооружении).

Части соединения, подвергающиеся растяжению, должны скрепляться
с некоторым натяжением. Если склепываются стержни, передающие друг
другу усилия через нейтральный промежуточный лист, то расчетное число
заклепок должно увеличить.

Длина стержня заклепки. Общая толщина а всех- листов
должна, по возможности, быть <^4rf, так как длинные стержни трудно
поддаются равномерному осаживанию; согласно опытов при большой длине
стержф часто при охлаждении отрываются замыкающие головки. Длин-
ные заклепки поэтому должны нагреваться только у головки насколько
это необходимо, а в некоторых случаях должны заменяться пригнанными
болтами.

Нормальные технические условия для поставки железных конструк-
ции приведены в DIN 1000.

II.	Составные части машин.

Элементы машины.

Общие положения.

Машины служат для регулируемого перемещения (передачи) и преобразования
(трансформации) энергии или вещества (материи) и требуют для этой цели того или
иного сочетания механически действующих органов (элементов машин): органов нако-
пления (приемник, вместилище, аккумулятор, источник), проводящих (провод, проводник),
преобразующих (умформер, трансформатор), пусковых (включатель, выключатель), сопро-
тивлений и регулврующих органов.

I.	Главные источники и типы органов накопления (сосредоточения,
аккумуляции) механической энергии.

А. Статическая (потенциальная) энергия:

1.	Давление заключенных в камеру тел, не имеющих самостоя-
тельной формы, принимающих форму сосуда 4).

а)	Давление пара и газа. Органы накопления: управляемые
п неуправляемые камеры2) давления (например, паровой котел н паровой
цилиндр);

Ь)	Мускульное напряжение. Сочетание с настоящими элементами
машины помощью элементов обслуживания.

2.	Упругость твердых (имеющих самостоятельную форму) тел
вследствие изменения формы (деформации). Органы накопления: „Пру-
жины“ всякого рода.

Упругие
(внутренние) '
силы.

*) Тело без самостоятельной формы (принимающее форму сосуда, камеры, оболочки—
обобщение понятия о газообразных и жидких телах, также пылеобразных, зернистых
(сыпучих) и пластических).

а) Камера—общий термин для всякой формы сосуда, подверженного давлению-
Внешние силы
(силы поля).

3.	Масса в неизменяемом поле действия тяжести. Формы нако-
пления: вес, неуравновешен ио е состояние, атмосферное давление.

4.	Магнит и катушка в управляемом электромагнитном поле.

Применение приемника статической энергии в машине:
а} для передачи механической энергии упругих сил;

Ъ)	для периодического восприятия и отдачи энергии и как пружинный двигатель;

с)	для перемещения тел, не имеющих самостоятельной формы, сообщая им необхо-
димое напряжение сжатия (разность давлений, высоту напора);

d)	для образования силового замыкания в неподвижных и подвижных соединениях;
в) для измерения сил и пар сил.

В.	Динамическая (кинетическая) энергия:

Давление массы вследствие изменения направления пли скорости движения. Форма
аакопления: масса

а)	при поступательном движении: струя, снаряд, молот;

Ъ)	при вращательном движении: вихрь, турбина, масса маховика;

с)	в состоянии покоя: рама, фундамент.

Применение приемника динамической энергии:

1)	для получения и отдачи энергии, например, в форме накопления а;

2)	как регулирующая деталь машины для уменьшения неравномерности движения:
форма накопления J и с;

3)	как счетчик (форма накоп. Ъ) центробежный регулятор.

С.	С т а т и к о-д инамическая энергия:

В виде энергии периодически переходящей от энергии А в энергию В. Форма на-
копления: маятник, продольные и поперечные волнообразные колебания всякого рода,
например, пружинный маятник, физический маятник, стоячие волиы в трубах.

Применен ие:

1)	для регулирования хода: маятниковый, регулятор, счетчик времени (часы);

2)	для уснокоепия и изоляции колебаний;

3)	для транспортирования (качающиеся желоба, сотрясательные машины).

II.	Проводники энергии.

Опи действуют благодаря отдельному расположению зарядки и разрядки подвижных
яриемников (аккумуляторов) группы Л 1 и 2 и обыкновенно состоят из подвижной части
проводника и направляющей части (направление, обратный провод, рама), которая в иных
случаях частично заменяется заземлением (через фундамент). (Также и обе части могут
быть подвижны).

Пусковые части проводки для включения или выключения. Проводниковые сопроти-
вления—для торможения н заглушения течения энергии.

А. Передача энергии через тела, не имеющие самостоятельной формы (жидкие

н газообразные).	
Род движения	Направление по трубопроводам и каналам
с) поступательное или вращательное '  Ъ) колебательное		Передачи сжатым воздухом, паром, сжатой водой и маслом, передачи для несжатых тел *)•  Гидравлические и пневматические тяговые ме- ханизмы.

Б. Передача энергии помощью нагрузки и разгрузки тел, имеющих самостоятельную
форму 2), или тел гибких (огибающих) 3).

Род движения	Передача и направление
а)	колебательное . . | тело с самост.  Ъ)	крутящее	| формой  с)	поступательное или вращательпое . .	Передача помощью тягового механизма, ку- лис, качающихся валов.  Передача помощью гибких (огибающих) тел (ремень, канат, цепь).

*) Где главная • цель передачи только транспортирование материала, там энергия
служит только для преодоления сопротивлений, вызываемых силой трения.

2) Общее выражение для всех твердых тел, способных иметь самостоятельную форму.

3) Общее выражение для всех ни евидпых, лентообразных и плоских легко изги-
баемых тел, включая цепи, плетения и ткани.
III.	Преобразователи (умформеры, трансформаторы).

Они служат для изменения:

а)	направления и осей движения (передача);

Ъ)	скорости движения и величины усилия (перевод);

с)	рода движения: колебательного, крутящего и вращательного.

А.	Для тел, не имеющих самостоятельной формы:

1.	Непосредственное изменение скорости движения вследствие сужения провода
(сопла и проводящих каналов в струйных насосах и двигателях с лопатками—(турбинах)
и расширения его (диффузор и проводящие каналы в струйных,—и нжектора х,—и
центробежных пасосах).

2.	Изменение скорости или формы движения посредством присоединения
промежуточных тел с самостоятельной формой (твердых) (поршни, лопатки).

В.	Для тел с самостоятельной формой (твердых) и гибких изменение направления,
скорости и формы движения производится (осуществляется):

1.	Непосредствен пой
трансформацией:

2.	Трансформацией j
при посредстве:

</) катание помощью катящихся рычагов, фрикционных-
колес;

6) криволинейная передача, помощью кулаков, зубчатых
колес.

а)	соединительных звеньев, например, шарнирного сое-
динения, кулисного камня;

Ь)	фрикционной или зубчатой передачи помощью гибких
тел (ремня, каната, цепи).

IV. Передача и трансформация при переходе от тел. ие имеющих
самостоятельной формы, к телам с самостоятельной формой.

Переход от тела, не имеющего самостоятельной формы, к твердому и обратно
может совершаться:

А. Статически:

а)	вследствие трения с соответствующей потерей скольжения, например, в струйных
пасосах;

Ь)	вследствие давления на подвижную стейку в (вытеснительных) „нагнетательных
камерах" и „плавающих сосудах".

Подвижность стенки возможна:

1)	При употреблении пружинящих стенок (например, упругих перепонок, волнистых
труб и т. п.) пли гибких тел (дпафрагм, мехов и т. п.). Применение тех и других огра-
ничено определенными: величинами, жидкостями, давлениями и температурами.

2)	При употреблении направляющих из твердого материала:

а)	поршни с прямолинейным движением: цилиндр с поршнем и поршневым штоком
для передачи помощью шатуна п кривошипа;

Ь)	вращающиеся поршпи: закрытый кожух с вращающимся или качающимся поршнем
для передачи валами.

3)	Благодаря столбам жидкости (заполняющим форму), замыкающим более легкие
тела внутри „нагнетательных камер", или снаружи омывающим „плавающие камеры"
(плавающие тела) всякого рода.

Приме п£> кие „нагнетательных камер" (вытесиительпых камер):
а) неуправляемых, действующих благодаря колебаниям давления;

1)	как прибор для измерений п показаний: указатель давления (манометр, барометр,
измерительный ящик (см. 1 том, отд. 7, II), аппарат для автоматического записывании
давлений (индикатор, мапограф), регулятор давления (действуя на органы распределения
и регулирования), орган, предохраняющий от опасных давлений (предохранительный
клапан);

2)	как приемник (аккумулятор), уравнитель (компенсатор) и успокоитель (глушитель):
например, колокол для собирания газа, гидравлический резервуар, паровом колпак (паро-
сборник), воздушный колпак, масляный тормаз (катарракт).

$) с управляемым движением или положением для передачи энергии от тел, ие имею-
щих самостоятельной формы, к тяговым механизмам пли к трансмиссии:

I)	без регулировки для произвольного перемещения или изменения формы, например,
в гидравлических транспортных и подъемных устройствах, в цилиндрах со сжатым возДу-
хом и паровых цилиндрах, в прессах, молотах *), как „усилители** действия регуляторов
и распределительных махапнзмов * 2) и как статический изменитель давления;

2)	с регулировкой в поршневых двигателях и поршневых насосах с тяговым механиз-
мом (шатун и кривошип) и в машинах с вращающимися или качающимися поршпями
с траисмиссиоипой передачей.

Б. Динамически: давлением массы (напорное давление, давление при отклоне-
нии, реактивное давление) на перегородки (подпоры), лопатки, крылья или в соплах
(конусах, насадках).

Применение перегородок динамического давления и
крыльев:

а) без управления, при колебаниях скорости, уравновешиваемых пружинами или гру-
зовыми аккумуляторами (приемниками):

1)	как измерительные приборы для скоростей: указатели скоростей (гидравлическая
трубка Пито, гидравлическая пластинка3), прибор для записывания скоростей, регулятор ско-
рости в насосах н воздуходувных машинах, органы предохранения от опасных скоростей
(самозанорпый клапан на случай разрыва трубопровода).

2)	как тормаз и успокоитель (модератор) колебаний;

J) с управляемым движением или положением:

1)	для перемещения произвольного или зависящего от действия регулятора: крылья,
паруса, руль, плавники, лопатки в перевозочных средствах всякого рода;

2)	регулируемым в турбинах (двигателях с лопатками) и центробежных (лопастных)
насосах всякого рода, включая и архимедов винт для подъема воды и пропеллер 4).

А. Элементы для проводки п включения тел, не имею-
щих самостоятельной формы.

а) Трубопроводы.

Трубопроводы служат для продвижения всех родов тел, не имеющих самостоятельной
формы: пара, газа, жидкостей, пылевидных и зернистых материалов (сыпучих тел).

Для удешевления производства и содержания складов труб были выработаны опреде-
ленные нормы как для рабочих давлений в трубах, так и их поминальных диаметров
(Специальная комиссия по нормализации трубопроводов при DIN).

Таблица 1 представляет перечень предложенных норм для рабочих давлений, а таб-
лица 2 перечень нормальных диаметров.

В нижеприведенной таблице 1 указаны давления манометрические (сверх атмос-
ферного).

Приведенный в этой таблице, составленный с известной закономерностью, ряд номи-
нальных давлений служит основой для построения шкалы нормальных размеров для труб
и арматуры.

Каждому номинальному давлению соответствует наибольшее допускаемое рабочее давле-
ние для воды, газа, насыщенного и перегретого паров. Ирв определении величин этих
рабочих давлений учитывалась опасность, заключенная в содержимом трубопровода, а также
температура этого содержимого, так как при более высоких температурах понижается пре-
дел текучести материала трубопровода.

Рабочие давления по отношению к номинальным составляют в общем 100% для
воды, 80% Для газа и насыщенного пара н 64% для перегретого пара.

Рабочие давления для воды относятся к воде при температуре ниже 100°С, а к дру-
гим безопасным жидкостям при . температуре ниже их точки кипения при атмосферном
давлении.

Рабочие давления для „газа и насыщенного пара** относятся к газам прн темпера-
туре ниже 300°С, как и к другим легко расширяющимся веществам, заключенным в тру-
бопроводе, как, например, к воздуху и пару, в особенности же к насыщенному и уме-
ренно перегретому водяному пару ниже этой температуры; далее к жидкостям, которые
благодаря своим физическим или химическим свойствам или ио другим каким-либо при-
чинам требуют особых предосторожностей.

*) См. 3 отд. Машины-орудия, гл. станки: Ковочные машины.

2) См. Разд. Е. Детали машин для регулирования хода.

®) Ср. измерение жидкостей, т. I, отд. 7, III, Ви измерение газов, отд. 7, III, С.

4) Ср. 2 отдел: Двигатели, глава о паровых и водяных турбинах, отд. 3. Машины—
орудия, глава о подъемвых устройствах для жидких тел; том IV, отд. техники Путей
Сообщения: гребные судовые винты, в которых форма крыльев рассматривается для каж-
гпго отдётЬНого случай.
Таблица 1. Скала давлений: номинальные, рабочие и пробные дав-
ления в kg/cm2 для трубопроводов и арматуры.

Наибольшее допу-					о S п! о ч и  ч  о о  'о S	Номинальное давление	Наибольшее допу- скаемое рабочее давление для			Пробное давление	Номинальное давление	И	Наибольшее д пу- скаемое р1бочее давление дтя			Пробное давление
В к CJ *3 р= се н  а. с »= 15 св  П 8 с К		скаемое рабочее давление для													
		Воды до 100* С	Газа и пара ниже Ъ 300°G	. Перегретого пара °5 от 300е до 400' С			Воды до 100°G	Газы и пары ниже 300° С	. Перегретого пара 553 от 300° до 400°С			3 Воды до 100°G	Газа н пара ниже 300°С	. Перегретого пара от 300° до 400 0	
		1	1	1	2	10	10	8	8	16	100	100	80	64	125
		—	—	—	—	12,5	—	—	.—	-	125	125	100	80	160
		—	—	—	-	16	16	13	13	2Г	160	1С0	125	100	200
		-		—	—	—	20	—	—	,—		200	200	160	125	250
2,5		2,5	2	2	4	25	25	20	20**	44	250	250	200	1С0	320
		—	—	—	—	32*			—	—		320	320	250	200	4 0
							—	40	40	32	32**	6<	400	400	320	250	500
	5			—	—	—	ГО*	50	40	—	7(	500	500	400	—	640
	6	6	5	5	10	64	64	50	40	86	640	640	5С0	—.	8и0
	8			——	—	—	80*	80	64	50	10<	800	—		—	——
10		10	8	8	16	100	100	80	64	12;	1000	—	—	—	—

Рабочие давления для перегретого пара относятся главным образом к перегретому
водяному пару при температуре от 300° до -зСОсС, затеи к газам и жидкостям ори тех же
температурах.

При температурах выше 400°С следует выбирать ближайшее большее номинал!ное
давление, если рабочее давление приближается к установленному высшему пределу; еслп
же опо этого предела не достигает, то некоторое умеренное превышение температурного
предела в 400сС допускается.

Для поминальных давлений, обозначенных звездочкой*, установлены только размеры
труб, фланцы же, фасонные части и арматура для пих берутся соответствующими следую-
щему высшему номинальному давлению.

Для обозначенных** рабочих давлений 7/20 и 77 32 трубы падо брать по ближайшим
высш м номинальным давлениям 32 н 50, фланцы же. фасонные части и арматуру надо
брать согласно соотвгтС1вун щим мы номинальным давления^ 25 д 40.

Приведен вые в таблице величины рабочих дав тений представляют наибольшие допу
скаемые давления при нормальных условиях работы. В экстраординарных случаях надо
выяснить, не требуется ли некоторое понижение установленного правилами рабочего
Давления.

Разделенные в отношении области применения па три группы рабочие давления,
как п общее им йЪмипалыюе давление, сокращенно обозначаются следующим образом,
например:

Номинальное давление...................................100	(ND 100)

Рабочее давление	для	воды.............................100	(W 100)

„	„	„	газа	и	насыщенного пара......... SO	(G 80)

„	„	„	перегреюго	пара................... 64	(II 64).

Для каждой градации давлений в таблице установлена величина пробного давле-
ния, независимая от цели применения Величина отношения пробного давления к рабтчпм
Давлениям каждой из трех областей применения колеблется от 2 до 1,25 согласно фиг. 1CW.
Правила правительственной инспекции об испытянип трубопроводов и арматры на
давление и о величине пробных дшлепий не вполне согласуются с нормами пробных
Давлений, установленными в приведенной таблице 1. идпако, последние приближаю,ся
к величинам пробных давлений, предписываемых5 для устройств однородного типа (пара-
вых котлов, компрессоров и пр.) и, во всяком случае, не меньше их. Для рабочих давле-
нии, меньших 1 kg/cm2, пробное давление для испытания прочности больше на 1 kg/cm2,
чем рабочее давление, но для испытания арматуры на плотность (непроницаемость) вели-
чина пробного давления равна удвоенной величине рабочего давления. Для частей провода
с давлением ниже атмосферного пробное давление составляет 1,5 kg/cm2.

Фиг. 104.

Не рекомендуется подвергать испытаниям гидравлическим давлением уже готовые
уложенные паре-, воздухо-в газопроводы с номинальным диаметром сечения выше 100 mm,
так как это может вызвать перегрузку трубопровода и поддерживающей его конструкции.
Поэтому, в таких случаях нормированная величина пробного давления для испытания
гидравлическим путем относится только к отдельным деталям трубопровода.

Установленные пробные давления не относятся к таким деталям трубопровода, как
водоотделители, воздушные колпаки и т. п., для которых применимы обычные или уста-
новленные законом правила для паросборников, сосудов, подверженных давлению, и т. д.

Внутренние диаметры сечений обыкновенно совпадают с номинальными диаметрами,
но пе всегда такое совпадение возможно. Так как наружные размеры труб, фасонных
частей и арматуры зависят от способа изготовления этих частей, то внутренние диаметры
могут получить незначительные отклонения от номинальных, в зависимости от толщины
стенок, получающейся при изготовлении.

Внутренний диаметр, или диаметр в свету D трубопровода должен
иметь такой размер, чтобы, с одной стороны, скорость протекающего по
трубе вещества и потеря энергии не выходили из пределов, определяе-
мых экономическими соображениями, а с другой стороны, чтобы про-
центы на затраченный на первоначальное устройство капитал, возра-
стающий вместе с D, и сумма его погашения не были слишком велики

Давление в трубопроводе и толщина стенок. Если
s выражает толщину стенки в самом слабом месте (у труб с резьбой
в нарезанной части трубы), a kz—среднюю величину напряжения стенки,
то s — pj Наиоолыпее напряжение на внутренней стороне стенки
2 kz

при р{ = —- больше, чем kz приблизительно на 10 %, а при pt =

= больше на 20%.

При небольшом внутреннем давлении р{ на определение толщины
стенок влияют также: способ изготовления, перевозки и укладки труб, а
также добавочные напряжения от действия внешних сил, как например,
при подземных трубопроводах влияние неравномерной укладки и оседа-
ния почвы; учитывая все эти факторы, толщину стеяок принимают
несколько большей получающейся по расчету.

*> Потери в трубах. Том I, стр. 376—383,
Таблица 2.		Номинальные диаметры в арматур-			mm для	трубопроводов и	
1	10	100	1000	3			300	3000
—.	—	110	1100	—	32	(325)	3200
1,2	—	(120) •	1200	—-	—	—	(3400)
—	—	125	—	——	—	350	3600
—	13	(130) *	—	—	—	(375)	(3800)
.—	—	(140)	1400	4	40	400	4000
1,5	—	150	—	—	.—	450	—
—	16	(160)	1600	5	50	500	—
		—	175	—	—	—	550	—
__	—	—	1800	6	60	600	—
2	20	200 •	2000	—	70	700	——
—	—	225	2200	8	80	800	—
2,5	25	250	2400	—	90	900	—
—	—	275	2600  2800	10	100	1000	—
Сокращенное обозначение: номинальный диаметр					50 == NW 250. Размеров, заклю-		
чениых в скобках, следует по возможности избегать. Размеры, отмеченные звездочкой * применимы только в технике отопления и в паровозостроении.							

Для чугунных трубопроводов при номинальном давлении не свыше
10 at имеем следующие формулы:

8 =	• .D [-0,7 cm для труб, отлитых вертикально,

з =	- D -ф- 0,9 „ „	„	» горпаонтально,

при условии отсутствия в трубопроводе значительных разниц в темпера-
туре. Чугунные паропроводы и вообще трубопроводы, подвергающиеся
особенно вредным влияниям, как например, выхлопные трубы у газовых
двигателей при 23=10 ст и выше требуют дальнейшего увеличения тол-
щины стенок s на 12,5%—25%.

При небольших давлениях (в газо- и воздухопроводах) толщина
стенок чугунных труб может быть уменьшена. При высоком давлении,
например, в напорных водопроводных трубах, для расчета толщины
стенок принимается для чугуна к, — 200 kg/cm2, при чем для верти-
кально отлитых труб к вычисленной величине прибавляется 0,7 ст, а
для горизонтально отлитых еще более. О применении чугунных труб для
пара высокого напряжения см. Нормы V. d. I. 1912, стр. 1480.

В отношении труб из стали с обозначением соответствующего номи-
нального давления расчет толщины стенок является излишним. Для всех
давлений рассчитывается самое слабое место трубы, например, часть
трубы с винтовой нарезкой, на которую надевается соединительная
муфта.

Осевые слагающие давления жидкости вызывают в гладких стейках
трубы (без нарезки) напряжение вдвое меньшее, чем радиальные слагаю-
щие, и влияние их поэтому не принимается в расчет. Наоборот, во всех
местах соединения действие их воспринимают на себя болтовые соеди-
нения плп зажимные (например в рукавах). Если эти соединения недо-
статочны, например, при трубах с раструбом для высокого давления, то
каждая отдельная труба прочно соединяется с землей. При изменении
направления осн трубы, для противодействия усилиям, действующим по
ее оси, необходимо трубу закреплять. (Это очень важно прп всех трубо-
проводах для среднего и высокого давлений). То же самое относится н
к включаемым в трубопровод коленам, сальникам, компенсаторам.

Употребительные трубопроводы. Для наиболее важных материалов и
способов изготовления труб и соединительных частей для труб были
предложены определенные нормы, перечень которых приведен в таблицах
3 и 11. (Эти нормы до появления в свет этой книги еще не были
опубликованы).

Т а бл и ц а 3. Трубопроводы. сводка.

Материал	Тип трубы	Наименование	* Применяются при:		DIN * 8)
			Номиналь- ном давле- нии kg/cm2 >)	Поминаль- ном диа- метре 2) в mm	
Чугун	С фланцами		1—10	40—1200	
	С раструбом		1—10	40—2000	
Стальное литье					
Литое железо	Трубы с газо- вой резьбой	Газовые, цельнотяну- тые 		—	W'-tf'	
		Газовые, сварные . .	—		
	Гладкие трубы	St 24, 11 Цельнотянутые.  St. 42, И	1-50  1-50	6-400  6—400	
		Железные трубы свар- ные 	  (С нагревом на водя- ном газе) 		Т-6 _  10	250—2000  250—1400	—
			16-32	250 -МО	
			40 и 50	250-400	
		Железные трубы с ав- тогенной сваркой .	1 и 2,5	50-2000	
			6	50-1000	
		Железные трубы, кле- панные •		1 и 2,5	600—2000	
			6	600—1200	

Е) Величины давления согласно таблицы 1. 2) Номинальные диаметры по таблице 2.

8) Данных еще ие.. Нормальная Дтнпа труб от 5 до 6\!э tn.
1.	Чугунные трубы: а) Газо- и водопроводные трубы по „Нормаль-
ному германскому сортаменту труб 1882“ имеются в продаже с раструбами
и фланцами; нормальные размеры и формы
труб, фланпев, раструбов и фасонных частей	—

даны в таблицах 6—10, стр. 54 — 59.	^ggsssss^^"]

Ъ)	Чугунные трубы для отопления см. *|

т. III. Отопление и вентиляция (Нормальный I ~Ц jl
сортамент Союза немецких промышленников I 1	т

по центральному отоплению. Berlin W. 9,	Фиг- 105.

Linkstr. 29).

с)	Чугунные сточные трубы для канализационных установок. Раз-
меры согласно DIN 364 приведены в таблице 4 и на фиг. 105.

Таблица 4. Сточные трубы.

А	оа	। -®тах	1	^3		А	Па	-^шах	1	^3	1
50	60	92	65	89	13	125	137	175	75	105	15
70	80	114	70	96	14	150	162	200	80	112	15
100	112	146	75	103	14	200	212	252	90	125	16

Строительная длина, не считая длины муфты, I = 2000, 1500, 1250,
1000, 750, 500, 250 mm.

Нормали фасонных частей для этих труб: для колен, переходов,
переходных колен, отводов формы S, косых тройников и крестов приве-
дены в D1N 540—544.

Свинцовые сточные трубы см. т. I, отд. 6, IV, табл. 7.

Трубы гончарные см. т. Ill, глава: Канализация городов. Коауспость
Цементные и бетонные трубы см. т. I, отд. 6, VII, табл. 4.	1:16-

Резьба цилиндри-
ческая.

Фиг. 106.

2.	Стальные литые трубы делаются
только в впде коротких труб, колеи (отво-
дов) и фасонных частей. Нормы для них
еще не установлены.

3.	Трубы из литого железа (сравн.
таблицу 3, стр. 42 и таблицу 11, стр. 60).

«) Трубы с винтовой нарезкой на кон-
цах имеются как цсльпотянутые (без шва)
газовые трубы, так и более дешевые, сварен-



Резьба на
конус.

Фиг. 107.

ные в стык, не допускающие сильного изгиба

без расхождения шва. Номинальные диаметры—or'/g" до 4" (реже до б").
Размеры (номпн. диам.) в английских дюймах согласно таблицы 5. Газовая
резьба по таблице 8, стр. 16.

Соединения труб осуществляются помощью готовых соединитель-
ных частей из ковкого чугуна: муфт, ниппелей, соединительных гаек,
колен, отводов, угольников и тройников с газовой резьбой. Для воды
эти части оцинковываются пли покрываются оловом; давления до
3 атмосфер.
(к табл. В)

Фиг. 107 е и f

Тропинки
2рм и Урф*)
(к табл. D)

Фиг. 107 g
Колено-
раструб

Ам

(к табл. D)

Фиг. 107h

Коле ио-
фланец

АГф

Отводы-
раструбы

Спр

Фиг. 107 d

Отводы-
раструбы

Окр
(к табл. С)

Отводы
фланцевые
йкф

Фиг. 1071

По.чуколеио-
раструб 1/2 АГм

Фиг. 107 k

Полуколено-
фланец 1/я Агф

(к табл. D)

*) У Т’рф вместо фланцев у отростков имеются раструбы.
Нормальный метрический сортамент чугунных водопроводных труб,
установленный в 1901 году Пятым русским водопроводным съездом.

Размеры труб и фасонных частей см. таблицы Л—Е стр. 47—51.

•г  Главные размеры труб определяются на основанпи формул.

А) Для раструбных соединений:
(См. стр. 46).

I = 60 mm -j- 0,04 D;

f = 60 mm -f* 0,06 D;

I -|- f = 120 mm -1 0,10 D;

6 = 6,5 mm -j- 0,02 D для труб диа-
метром 40—300 mm;

8 = 6 mm -j- 0,02 D для труб диа-
метром 350—1200 mm;

4 = 6 mm -j- 0,008 D;

a =24 mm 4* 0,04 D;

o,= 20 mm -j- 0,035 D;

m= 4 mm -f- 0,003 D;

b = 30 mm0,2 D;

® = 0,05 mm 4~ 0,002 D с округле-
нием до 0,5 mm;

P = 3 mm 4- 0,004 D = 0,5 7c;

и = 12 mm 4- 0,016 D = 4 p = 2 k;

r2~ 0,025 b;

r3 = 6 mm -j- 0,02 D.

В) Для фланцевых соединений:
(См. стр. 44).

Ь = 17 mm-j- 0,04 D;

f =50 mm -j- 0,05 D;

b -j- f = 67 mm 4- 0,09 D;

о = 6,5 mm 4- 0,02 D для труб
диаметром 40—300 mm;

o=6 mm 4- 0,02 1) для труб
диаметром 350—1200 mm;

h = 6 mm 4- 0,01 I);

Л, = 5 mm 4~ 0,01 I);

D, = D 4- 13 mm 4- 0,04 D для труб
диаметром от 40 до 300 mm;

D, = 4-12 mm Ц-0,04 D для труб
диаметром от 350 до 1200 mm;

Р2 = jDt 4- 2(А 4-hi) 4- 2d с округ-
лением до сантиметра, при чем
оно не должно превышать 0,5 h;

Т)^ = Л2 И" 2 (<? 4~ Ьд);

di ----- d 4- (2,5 mm — 3,5 mm);

I =37 mm 4- 0,08 D 4- 1,1 d
с округлением до 1 mm;

x = 0,05 mm 4~ 0,002 T) с округ-
лением до 0,5 ram.

Нормальные технические условия изготовления и приемки чугунных
водопроводных труб и фасонных частей V русского водопроводного съезда
ириведены в т. III, в отделе: Водоснабжение.
Фиг. 1071
Переходы П
(к табл, Е)

Фиг. 107 п

ТроЙники-фланцы Гфф
(к табл. Е)

Фиг, 107 in

Выпуски-раструбы 2?рр и выпуски-
фланцы 2?рф

(« табл. Е)

Фиг. 107 р

Трубы с раструбпыми соединениями
(к табл. А)

		А. Трубы с					раструбными соединениями (см. стр. 46, фиг. 107 р).															
		а о к		« «е о S	s я	о	Я л	3	д а - и			ев	£в >=  Я а ₽•	св	ев	а			В е	С		
Внутренний диаметр	Внешним ди; метр	Толщина СТС:	Глубина растру ба	Или л а нерех трубы п рает	Толщина снт новой заливк	Толщина раструба в < конце	ь  омогател:	размер для i чер швания раструба	Глубина сви । новой залив	Внутреннее утолщение свиниовой 3	а и я  ч	Ширина обо раструба	Высота усту при переход трубы в рам	| Высота бур'1	| Ширина 6yi	р  1- г F-  С  О	| длина	(бы без нрубаибурта	1  ЭТрубы1)	(бы с растру- 1 и буртом	гон кого метра гбы с растру-] л и буртом	1 Внутренний [диаметр
																						
Е	д	S	1	f	к	а			d	т		Ъ	X	Р	п		L	Н Л.			в ?§.	
mm	mm	mm	mm	mm	mm	mm		mm	mm	mm		mm	mm	mm	mm		пт	kg	kg	kg	kg	mm
401	55		62	63	7	26		21,5	26	4,5		31	1	3,5	14	2000		16,23	3,22	19,50	9,75	40
50	65	7,	62	63	7	26		22	26	4.5		31	1	3,5	14	2000		19,65	3,64	23,35	11,68	50
75	91	8,0	63	65	7	27		23	26,5	4,5		31,5	1	3,5	14	3000		45,37	4,93	50,39	16,77	75
100	117	8,5	64	66	7	28		23,5	27	4.5		32	1	3,5	14	3000		63,02	6,44	69,56	23,19	100
125,	143	9,0	65	67,5	7	29		24,5	27,5	4.5		32,5	1	3,5	14	3000		82,41	7,94	90,48	30,16	125
150	169	9,5	66	69	7,5	30		25,5	28	4,5		33	1	4	15	3000		103,53	9,62	113,30	37,78	150
*175'	*195	*1о,о	*67	*70,5	*7,5	*31		*26	*28,5	•5		•33,5	*1	’4	*15	*3000		•126,40	*11,64	*138,26	*46,09	*175
200	221	10,5	68	72	7,5	32		27	29	5		34	1	4	15	3000		151,02	13,67	164,94	54,98	200
•225	*247	*11,0	*69	•73.5	*8	*33		*28	*29,5	*5		•34,5	*1	*4	*16	*3000		*177,38	*15,99	*193,67	*64,56	*225
250	273	11,5	70	75	8	34		29	30	5		35	1	4	16	3000		205,47	17,93	223,73	74,58	250
800	325	12,5	72	78	8,5	36		30,5	31	5		36	1,5	4,5	17	3000		266,90	23,27	290,65	96,88	300
350	376	13	74	81	9	38		32,5	32	5,5		37	1,5	4,5	18	3750		402,99	29,39	432,95	115,45	350
400	428	14	76	84	9	40		34	33	5.5		38	1,5	5	18	3750		494,95	35,96	531,62	141,77	400
450	4S0	15	78	87	9,5	42		36	34	5,5		39	1,5	5	19	3750		595,65	43,89	640,40	170,78	450
500	532	16	80	90	10	44		37,5	35	5,5		40	1,5	5	20	3750		705,06	52,29	758,35	202,23	500
ООО	636	18	84	96	и	48		41	37	6		42	2	5,5	22	3750		949,97	73,06	1024,41	273,18	600
700	740	20	88	102	11,5	52		44.5	39	6,5		44	2	6	23	3750		1229,73	95,59	1327,22	353,93	700
•750	*792	•21	•90	*105	12	*54		46	*40	•6,5		*45	*2	*6	*24	'3750		*1382,72	•111,26	*1496,14	•398,96	•750
800	844	22	92	108	12,5	56		48	41	6,5		46	2,5	6,5	24	3750		1544,36	124,51	1671,30	445,69'	800
000	948	24	96	114	13	60		51,5	43	7		48	2,5	7	26	3750		1894,16	156,57	2053,89	547,70	900
1000	1052	26	100	120	14	64		55	45	7		50	2,5	7	27	3750		2278,07	196,45	2478,25	660,87	1000
1200	1260	30	108	132	15,5	72		62	49	7,5		54	3	8	31	3750		3151,20	287,31	3444,11	918,43	1200
	Пр име ч			а и и е.	Отмеченные зт		гез дочкой		диамет	ры труб		имеют временное		употребление.								

1) Под весом раструба понимается вес ого объема, выступающего за внешнюю образующую трубы»

ДЕТАЛИ МАШИН.	И	СОСТАВНЫЕ ЧАСТИ МАШИН.
В. Трубы с фланцевыми соединениями (см. стр. 44, фиг. 107 а).

	£	я		ев 3	rt	>>  S	я	ь,	—		св	i.8		«		ев =			В			
	я	ф			3s . й		к.	я о	Ё	S 4	Длина болта		о 3		3					
Виутренпи! диаметр	Внешний д метр	Толщина ci	I Толщина | фланца	Длина нере	1 Высота под: перехода от ствола к фл	Радиус зак] леиия	Высота уст; перехода	Число болт!	Диаметр бо.	Диаметр oti стия для бо		Диаметр кр	проходящег через центр болтон	Ч  н Ф 1 й	Строительна длина	гбы без флаи-	св Я- а ч  о	бы с двумя .ицами	оиного за трубы ]умя флан-  и	Внутренний диаметр
D	Л,	6	Ь	г	h		й;	п	d	*1	1	л		О,	L	а© F- tr	5 О	а ч F- •©•	К а © й	D
mm	mm	mm	mm	mm	mm	гага	гага	тга	mm	mm	mm	mm		mm.	mm	kg	kg	kg	kg	mm
40	55	7,5	19	52	6,5	5,5	1	4	12,5	15	55	110		150	2000	16,23	2,33	20,89	10,44	40
50	65	7,5	19	52	6,5	5,5	1	4	16	19	59	125		165	2000	19,65	2,73	25,11	12,56	50
75	91	8,0	20	54	7	6	1	4	16	19	61	150		200	2000	30,25	4,04	38,33	19Д7	75
100	117	8,5	21	55	7	6	1	4	16	19	65	185		235	3000	63,61	5,48	73,97	24,66	100
125	143	9,0	22	56	7,5	6,5	1	8	16	19	66	| 205		255	3000	82.40	6,23	94,86	31»62	125
150	169	9,5	23	58	7,5	6,5	1	8	19	22	67	230		280	3000	103,53	7,38	118,29	39,43	150
*175	*195	•10,0	*24	59	*8	*7	*1	'8	*19	*22	*72	•265		•315	3000	•126,40	• 9,34	*145,08	•48,36	*175
200	221	10,5	25  *26	60	8	7	1	8	19	22	74	290		340	3000	151.02	10,68	172,88	57'46	200
*225	•247	*11,0		•61	•8,5	*7,5	*1	*8	•19	*22	•76	•320		•370	*3000	*177,38	*12,71	•202,80	*67,60	•225
250	273	11,5	27	63	8,5	7,5	1	12	19	22	78	345		395	3000	205,47	14,04	233,55	77,85	250
300	325	12,5	29	65	9	8	1,5  1,5	12	22	25	85	405		465	3000	266,90	20,25	307,40	102,47	300
350	376	13	31	68	9,5	8,5		12	22	25	89	460		520	3000	322,42	25,49	373,40	1-4^46	350
400	428	14	33	70	10	9	1,5	16	22	25	93	510		570	3000	396,00	29,71	455,42	151,81	400
450	480	15	35	73	10,5	9,5	1,5	16	25.5	28,5	101	570		640	3000	476,56	39,31	555,19	185,06	450
500	532	16	37	75	11	10	1,5	16	25,5	28,5	105	625		695	3000	564,09	46,01	656,11	218,70	500
600	636	18	41	80	12	11	2	24	25,5	28,5	113	730		800	3000	760,03	60,91	881,85	293,95  387,33	600
<оо	740	20	45	85	13	12	2	24	28,5	32	125	850		930	3000	983,86	89,07	1162,00		700
*750	’792	*21	*47	88	13,5	12,5	2	24	28,5	32	129	900		980	3000	1106,23	98,40	1303,03	434,34	750
800	844	22	49	90	14	13	2,5	24	32	35	136	960		1050	3000	1235,57	119,21	1473,97	491,32	800
300	948	24	53	95	15	14	2,5	32	32	35	144	1070		1160	3000	1515,13	146,71	1808,55	602,85	900
1000	1052	26	57	юо	16	15	2,'5	32	32	35	152	1180		1270	3000	1822,59	180,26	2183,11	727,'70	1000
1200	1260	30	65	по	18	17	3	32	38	41	175	1400		1510	3000	2521,13	279,98	3081,09	1027,03	1200

Примечание. Отмеченные звездочкой диаметры труб имеют временное употребление.

Пол, весом, фладна, понимается вес сто объема, выступающего за внешнюю образующую трубы

и
н
>

С. Патрубки, двойные муфты, отводы (см. стр. 44, фиг. 107 b, с, d).

Хютте.

Патрубки—муфты (£)					двойные муфты (Дм), длинные мч<Вты			Отводы муфтовые—пологие (Опм)				Отводы— муфтовые (Окм) и отводы—				
и патрубки —Фланцевые				(F)	и короткие		(Мк) '					фланцевые			(Окф)	
Внутренний диаметр трубы D	Длина па- трубка Е	Длина па- I трубка F	Полная	строитель- ная длина	Строитель- ная длина двойной муфты Z,	Строитель- ная длина короткой муфты Х3	Строитель- ная длина длипиой муфты	Радиус оси трубы 7?	Централь- ный угол а	Число отво- дов в дуге 90° п	Строитель- ная длина трубы L	Внутренний диаметр трубы D	Радиус оси трубы R	Централь- 1 ими угол  а	Число отво- дов н квад- ранте п	А св R Я g й в «Ч о. я н ев  О я
mm	mm	mm		mm	mm	mm	mm	mm	град.		mm	mm	mm	град.		mm
40	150	350		500	125	160	260	1250	30	3	655	—	—	—	—	—
50	150	350		500	125	160	260	1250	30	3	655	—	——	—	—	—
4»	150	350		500	125	160	270	1250	30	3	655	—	—	—	—	—
100	150	350		500	125	160	270	1250	30	3	655	—	—	—	—	—
125	150	350		500	125	170	280	1250	30	3	655	—	—	—	—	—
150	150	350		500	125	170	280	2500	15	6	655	—	—	—	—	—
*175	*250	•500		*750	*125	*170	*290	•2500	•15	•6	•655			—	—	—	—
200	250	500		750	125	170	290	2500  • 2500	15  •15	6	655	—	—	—	—	—
*225	*250	•500		*750	•125	*180	*300			•6	*655	—	—	—	—	—
250	250	500		750	125	180	300	2500	15	6	655		—				—
300	250	500		750	150	180	310	5000	15	6	1310	300	2500	30	3	1310
350	250	500		750	150	190	320	5000	15	6	1310	ЗйО	2500	30	3	1310
400	250	500		750	150	190	330	5000	15	6	1310	400	2500	30	3 '	1310
450	250	500		750	150	200	340	5000	15	6	1310	450	2500	зо	3	1310
500	350	650		1000	150	200	350	5000	15	6	1310	500	2500	30	3	1310
600	350	650		1000	200	210	370	10000	10	9	1745	600	5000	15	6	1310
700	350	650		1000	200	220	390	юооо	10	9	1745	700	5000	15	6	1310
*750	*350	•650	«	1000	*200	*230	•400	•10000	*10	*9	1745	*750	•5000	•15	•6	•1310
800	350	650		1000	200	230	410	10000	10	9	1745	800	5000	15	6	1310
900	450	800		1250	200	240	430	10000	10	9	1745	900	5000	15	6	1310
1000	450	800		1250	200	250	450	10000	10	9	1745	1000	5000	15	6	1310
1200	450	800		1250	250	270	490	10000	10	9	1745	1200	5000	15	6	1310

Примечание. Отмеченные звездочкой диаметры труб имеют временное употребление.

СОСТАВНЫЕ ЧАСТИ МАШИН.
D. Колена, полуколена и тройники (см. стр. 44, фиг. 1О7е, f, g. h, i, k),

									Тройники-муфтовые (Трм). тройникп-муфтовые с флан- цами (Трф)						
«ко и но иуфтоное (Км), колено- лыднцевое (Кф) 1. = L.=/>4- 100;				Uo.t)K<i.h h ••муфтовое (l 2 Км), пол 1 колено-фланец (*/а Кф)  R =• 2D -г 200											
	0,9.0 + 35; Z, = /> + 250														
a ngXdi .Длои-виг gniiBadiXag	1 т Длина ветви с рас- гр\бом или фланцем  L = L.	Раяиус R — Rx	Длина ветви с бур- том L*	Внутренний диаметр! трубы D	Радиус R	Глубина муфты 1 или фланца Ъ	Длина перехода трубы в муфту или фланец f	Для каких труб	1©				Строительная длина главной трубы L	Расстояние осн отростка от вну- тренне н поверхно- сти муфты слан- ной трубы а	Расстояние осп главной трубы от внутренней поверхности муфты или внешней поверх- ности фланца < t
										2 £  5 *  3 '§  а и  ₽4  5 о  Q Я	Внутренний дна- метр оiростка с муфтами пли Фланками d				
mm i	шш	пни	mm	mm	mm ।	шт	mm			шт	mm		mm	mm	шт
40	140	71	290	40	280	62	63			50 — 75	40-	75	500	150	
50	150	80	300	50	300	62	63		100 - 125		50- 1	25	600	200	
75	175	102,5	325	75	350	63	65		150 -«175		50—*175		700	200	
100	200	125	350	100	400	64	66	X  5		200—*225	50-*2 25		800	250	
125	225	147,5	375	125	450	65	*67,5	я	250- 300		75- 300		900	300	
150	250	170	400	150	500	66	69	и  е		350	75- 350		1000	350	OJ о"
*175		*192.5	*425	*175	*550	*67	*70,5		400— 500		100- зоо		1000	350	-Г
200	зоо	215	450	200	600	68	72	3	400 - 500		350- 500		1250	450	о
*225	•325	•237,5	*475	*225	*650	•69	*73,5	К	600— 700		125- 300		-1000	350	<5
250	350	260	500	250	700	70	75		600- 700		350— 450		1250	450	+
300	400	305	550	300	800	72	78		600- 700		500- 700		1500 '	600	С)
850	450	350	600	40	280	19	52			750-1000	150- 400		1250	450	
400	500	395	650	50	300	19	52	«о	*	750-1000	450- 600		1500	55С	||
450	550	440	700	75	350	20	54	Р<	*	“50-1000	700-1000		2000	85(	п
500	600	485	750	100	400	21	55	м		1200	200— 600		1500	GCK	
coo	700	575	850	125	450	22	58	3 сс		1200	700— 900		2000	80С	
700	800	665	950	150	500	23	59	о>  ЙГ		1200	1000—1200		2500	10«	
»759	•850	*710	*1000	*175	*550	*24	*59	S «							
800	900	755	1050	200	600	25	60								
900	1000	845	1150	225	650	26	61								
1000	1100	935	1250	250	700	27	63	r-i							
1200	1300	1115	1450	300	1 800	29	65								

Примечание 1. Отмеченные звездочкой диаметры труб указывают па временное употребление последних.
Примечание 2. Все величины в формулах выражаются в миллиметрах.

В. Переходы, выпуски и тройники—фланцы (см. стр. 46, фиг. 107 1, тп, п).

Переходы (П) L = 10 (D — d), 1 = 60 4- 0,04 D = = глубине муфты (см. табл. А, стр. 45).			Выпуски - муфты (Врм) и выпуски—фланцы (Врф)						Тройники - фланцы (Тфф) 1 = D -4- -+ 100. L =. 2 D 4- 200 — 2 1, Длина ветви отростка lt = (D 4- d) : 2 4- 100		
1Й руби  >	Соответственные	Строительные	uieip бы D	А с  за £" ’	я S св 3	S g о	Г  I но- р яс- ной	J осн  >убы флаи-	«i =>	0  ЭВ р*	В О g a
Е				к °	-0 св	3 «	° « я а	м “* Я S*	5 2 5	а 5	Я Я ё й ® 5
5	внутренние диаметры		4 ?	S е-	о> L		м и 8 Е е	а св  <5 И Я	а а ®	Я а а.	
о. о ©.  И	труб у муфты d	длины L	Внутр, главн.	с. а>  ® д св РЧ W й	Сирот длина трубы	и о св	отроет внутре верхно труба трубы	Рас сто главно до обр ца t	Впутре диамет пой тр	Внутре диамет ка d	Строит длина : трубы .
mm	ram	гага	mm	mm	mm		mm	mm	mm	mm	mm
50	40	250									
75	40-50	*500-250									
100	50-75	500-250									
125	75-100	500-250	150	100	700		250	•		40—75	300—350
150	100 -125	500-250	::175	(100)	*700		*250		100-125	50—125	400 450
*175	•100-*125—*150	*750-*500-*250	200	125	800 •		250	'в	159—*175	50—*175	500—*550
200	125-150-175	750—500—*250	*225	(125)	(800)		*250		200—*225	50—’225	600—*650
225  *250	*150 *175 *200  150—*175—200—*225	*7 50-*500-*250 1000—*750—500—*250	250  300	150  150	900  900		300  300	+	250 300  350	75-300  75-350	700-800 900
300	200-*225—250	1000-*750- 500	350	150	1000		350	S	400-500	100—300	1000—1200
350	22.э—250—300	•1000—1000—500	400	200	1000		350	+	400-500	350—500	1000 1206
400	250—300—350	1000-1000-500	450	200	1000		350	С)	600-700	125-300	1400-1600
450	300 - 350- 400	1000-1000-500	500	200	1000		350		600-700	350—450	1400 1600
500	3;)0—400—150	1000—1000—500	600	зоо	1000		350	II	600-700	500—700	1400 1600
600	400—450—500	1000—1000—1000	700	зоо	woo		350	||	*750-1000	150-400	•1700—2200
700	500-600	1000-1000	*750	(350)	*1250		*450		*750-1000	•450—600	*1700 2200
*750	*600—*700	*1000-*500	800	350	1250		450		*750-1000	*700—1000	*1700 2200
800	600—700—750	1000—1000—«500	900	350	1250		450		1200	200-600	2600 '
900	700-750-800	1000-*1000-1000	1ооо	400	1250		450		1200	700—900	2600
1000  1200	900  1000	1000-1000 1000	1200	500	1500		500		1200	1000-1200	2600

Примечание 1. Отмеченные звездочкой диаметры труб имеют временное употребление.

ТТ р я м е ч а и и е 2. Все величины в формулах выражаются в миллиметрах.

СОСТАВНЫЕ ЧАСТИ МАШИН.
Таблица 5. Газовые трубы по DIN 2999.

Для газовой резьбы Витворта без зазора в вершине и для соединительных муфт (фиг. 106
и 107).

Помин, диам. в дюйм.1)	'/о		•/»	7»	('М	71	1	1'/.	17»	2	2 %	2'/.	3	з*А	4
а - • • в mm X Помин, диам. но DIN	710	’/и	“117	*7»1	"Аз	^/27	“/«1	SJA	*%,.	501 /60	"7™	“Ав	“Ao	“7102	,07и.
2003 		6	8	10	13	16	20	25	32	40	50	60	70	80	90	100
Полезная длина 1	8	9	11	14	14	16	19	21	21	24	27	27	30	32	36
резьбы	| 12  Наименьшая длина	10	11	13	16	16	19	22	25	25	28	32	32	35	38	41
муфты В	  Приблизительная дли-	20	25	30	35	35	40	45	50	55	60	65	65	70	80	85
иа соединения 2) . .	40	45	45	48	—	56	62	70	70	82	—	—	—	—	

Ь)	Цельнотянутые трубы (без шва): холодной плп горячей протяжки
(до диаметра в свету 25 mm), далее до 400 mm горячей прокаткп (по
способу М а и е с м а н а), для номинальных давлений до 50 atm. По осо-
бому соглашению доставляются трубы для любых высоких давлений и
любой толщины. Наименьший радиус загиба = 4 <1п.

Они изготовляются также в виде труб со с’уживающпмися муфтами
наподобие чугунных труб с муфтами. Премущества их: большая строи-
тельная длина (до 15 т), возможность сварки ва месте, сопротивляе-
мость действию внешних сил и влиянию оседания почвы, незначитель-
ный вес.

с)	Трубы сваренные с нагревом на водяном газе (внахлестку) изго-
товляются любого употребительного размера, начиная от диаметра 250 mm
и для всех давлений до 50 at, трубы же сваренные автогенным спосо-
бом (в стык) диаметром выше 50 mm можно рекомендовать только для
небольших давлений.

d)	Клепанные трубы делаются не меньше 600 mm диаметром
в свету и только для небольших давлений, как и трубы сваренные
в стык.

4. Трубы красной меди, бронзовые и латунные: изготовляются
спаянными на твердом припое, следовательно со швом, длиною до 4 m
или же тянутыми (без шва) длиною от 3 до 7 т; трубы красной меди
и бронзовые имеют внутренний диаметр D = 3 до 380 mm, при толщине
стенок а=1 до 10 mm. согласно DIN 1754, латунные трубы имеют
наружный диаметр D' = 5 до 180 mm и стенки толщиною от 0,5
до 5 mm (таблицы в I томе, отд. Материалы).

Трубы красной меди без шва диаметром D = 3 до 2500 mm и
а = 0,5 до 15 mm, изготовляет Эльморес Металла Акц. Общество в Шла-
дерне (Зиг). За лужение внутренней или наружной поверхности труб
или же той и другой вместе — дополнительная приплата. Трубы отпу-
скаются после холодной протяжки, но могут по желанию отпускаться
так же и отожженными без приплаты

‘) Размеры в скобках мало употребительны,

2) Еще не нормализованы (фиг. 126).
Для гнутых труб из красной меди небольшого внутреннего диаметра D
радиус кривизны оси трубы R, > 2 до 3 О; для труб больших диаметров
.R2i4 до 5D.

Правила Германского флота *) запрещают применение паяных труб
для паропроводов высокого давления; следует употреблять или цельно-
тянутые трубы пли склепанные из листовой красной меди помощью двой-
ных накладок по шву; к, == 200 kg/cm2. Если трубы обмотаны проволо-
кой, то сопротивление обмотки не принимается в расчет.

Фиг. 109.

Нормальная толщина стенок з согласно таблице относится к трубам водопроводным для
рабочего давления в 10 at, испытанным наибольшим пробным давлением в 20 at. При сред-
них давлениях, обычных для водопровода (4 до 7 at), а также при небольших давлениях,
которым подвергаются газо- и воздухопроводы и канализационные трубы, толщина стенок
может быть уменьшена. Трубы для паропроводов, подвергающиеся частым и сильным
изменениям температуры, вызывающим соответств?ииые внутренние напряжения, равно как
и трубы, находящиеся в особых внешних вредно влияющих условиях, должны иметь
соответственно увеличенную толщину стенок.

Наружный диаметр трубы остается неизменным; изменения толщпны стеиок,
следовательно, допускаются за счет изменения внутреннего диаметра (D). Далее, должны
оставаться неизменными: внутренние нормальные размеры муфты, ее переход в цилин-
дрическую часть трубы и толщина свинцовой заливки f.

Приипмая во внимание способ изготовления чугунных труб, необходимо для веса
прямых нормальных труб, полученного вычислением, допускать отклонения ие превышаю-
щие + 3°/о. При вычислениях веса, плотность чугуна принимается равной 7.25 g/сш8. При
разметке болто ых отверстий у труб с фланцами должво соблюдать правило: вертикальная
плоскость, проходящая через ось трубы, есть плоскость симметрии для отверстий болтов
и ие должва пересекать ии одного отверстия. Прн больших внутренних диаметрах
трубы нагрузка болтов рассчитана только на 4 at поминального давления. Для более
высоких давлений надо применять более толстые болты.

L — употребительная полезная длипа труб с муфтами и строительная длина труб
с фланцами — выполняется различными заводами для некоторых труб па С,5 и иа 1 ш
больше, так что при заказах надо предварительно договориться с поставщиком. На фиг. 108
и 109 части сечения трубы, имеющие все необходимые данвые для вычисления веса муфты
и фланца, выделены противоположной штриховкой. Постепенный переход флаица к ци-
линдрической части трубы делается с уклоном 1 : 5, от толщины d к толщине в; вес этой
переходной части включен в вес фланца.

Чтобы ие приходилось обтачивать всю лицевую поверхность фланца, последний имеет
невысокий выступ b с высотой h.

И Z. d. V, d. Т. 1895, стр. 780 й ел.
Таблица 6. Нормальные размеры чугунных труб о

(Составлена Союзом германских инженеров и Обще

В  । В Т) — внутр, дпаметр	a в — нормальная  0	толщина стенки	0 Dt — варужп. диа- В	метр	Вос 1 пог. m цп- л- лйндр. части трубы 04 (без муфты или флан- 	на)	В /' — толщ на да- . В	бнвкп	Трубы с муфгами (фиг. 103)							
					В D2 — внутр, дпам. j В	муфты	в Л3 — наружный S	диам. муфты	в t — внутр, длина 0	м\фты	a f — длина набивки I	= f-l,5s	L — полезн я дли-i 3	иа трубы	Вес муфты	Общий вес трубы при указанной по- лезной длине L	Средний вес 1 пог. оч ш трубы при полезя,  длине L
40	8	56	8.75	7	70	116	74	62	2	2,68	20,18	10,09
50	8	66	10.57	7,5	81	127	77	65	2	3,14	24,28	12,14
60	8,5	77	13,26	7,5	92	140	80	67	2	8,89	30,41	15.21
70	8,5	87	15,20	7.5	102	150	82	69	3	4,35	49,95	16,65
80	9	98	18,24	7,5	113	163	84	70	3	5,09  5,70	59,81	19,94
90	9	108	20,29	7,5	123	173	86	72	3		66,57	22,19
100	9	118	22,34	7,5	133	183	88	74	3	6,20	73,22	24,41
123	9,5	144	29,10	7,5	159	211	91	77	3	7,64	94,94	31,65
150	10	170	36,44	7,5	185	239	94	79	3	9,89	119,21	39,74
175	10,5	196	44,36	7,5	211	267	97	81	3	12,00	145,08	48,86
200	11	222	52,46	8	238	296	100	83	3	14,41	172.99	57,66
225	11,5	248	61,95	8	264	324	100	83	3	16,89	202,71	67,’ 7
250	12	274	71,61	8,5	291	353	103	84	4	19,61	306,05	76,51
275	12,5	300	81,85	8,5	317	381	103	84	4	22,51	349,91	87,48
зоо	13	326	92,68	8,5	343	409	105	85	4	25,78	396,50	99,13
325	13,5	352	104,08	8,5  8,5	369	437	105	85	4	28,83	445,15	111,29
350	14	378	116,07		395	465	107	86	4	32,23	496,51	121,13
375	14	403	124,04	9	421	491	107	86	4	34,27	530,43	132,61
400	14,5	429	136,89	9,5	448	520	НО	88	4	39,15	586,71	146,68
425	14,5	454	145. Г	9,5	473	545	но	88	4	41,26	621,82	155,46
450	15	480	158,87	9,5	499	573	112	89	4	44,90	680,38	170,10
475	15,5	506	173,17	9,5	525	601	112	89	4	48,97	741,65	185,51
500	16	532	188,04	10	552	6S0	115	91	4	54,48	806,64	201,66
550	16,5	583	212,9 1	10	603	683	117	92	4	62,34	918,94	228,49
600	17	634	238,90	Ю,5	655	737	120	94	4	71.15	1026,75	256,69
650	18	686	273,86	10,5	707	793	122	95	4	83,10	1178,54	294,64
700	19	738	ЗП,Н	11	760	850	125	96	4	98,04	1342,64	335.66
750	20	7 0	350,71	11	812	906	127	97	4	111,29	1514,33	378,58
1 8С0	21	842	392,60	12	866	964	130	98	4	129,27	170 1,03	425,01
900	22,5	945	472,76	12,5	970	1074	135	101	4	160,17	2051,21	512,80
юоо	24	1048	559,7G	13	1074	1184	140	104	4	185,89	2435 03	608,76
1100	26	1152	666 81	13	1178	1296	145	106	4	243,76	2911,00	727,75
1200	28	1256	783,15	13	*282	1408	150	108	4	294,50	3427,10	856,78
муфтами и с фланцами по германскому сортаменту (1882).
етвом специалистов по газа- и водопроводному делу).

Трубы с фланцами (фиг. 109)															
d я  <в  •  S  1  mm  140  160  175  185 200  215  230 260  290 320  ""О  -° 400 425  450 490  520 550  575 .600 630 655  680 740  790 840  900 950	в св  ё ев Я  С й  1  mm  18  18  19  19  20  20  20  21  22  22  23  23  24  25  25  26  26  27  27  23  28  29  30  33  31  33  33  33	Выступ фланца		Й й si-*4  с  sS £ g < я  1  но  125  135  145 160 170  ГО 210 240 270  300 320 350 375  400 435 465 495  520 545 570 600  625  675 725 775  830 880	Болты					= 2  Ь 6  « я ч <  L  П1ТП  15  18  18  18  18  18  21  21  21  21  21  21  21  21  21  25  25  25  25  25  25  25  25  28.5  28.5  28,5  28,5  28,5	-- п п « 5 <- ZZ с"  1 с  т  2 2  2  3 3  3  3 3  3 3  3 3  3 3  3 3  3 3  3 3  3 3  3 3  3 а  3 3  i	ст  V  С2  kg  1,89  2,41  2,96  3,21  3,81  4,37  4,96 6,26 7,<i9  8,96  10,71  11,02  12.98  14,41  15,32  19 48 21,29 24,29  25.44  27,64 29.89 32,41  34.69  44,28  47,41  50,13  56,50  59,81	&  ч  о к  С- о  К а  xg  21.28  27,96  32,44  52.02  62,40 69,61  76.94  99,82  124.70 151,00  180,00  207,89 240,79  274,37  308,68  3.4,20  390.79  420,70  461,55  490,73 536,39 584,33  633,50  727,26  811,52  921,84  1046,45  1171,90	сЯ йе  >-> S  < 5 Я :<  '£ ё  kg  10,64 12,98  15,22  17.34 20,80 23,20  25.65  33.27 41,57  50,33  60.00 69,30 80 26  91,46  102.89  117.07 13<» 26  140,23  153,85 163,58  178,80  194,78  2Н,17 242,42 270,51  307,28  348,82 390,63	в.  ©  3  5  и я  1  А  тт  40  50  60  70  80  90  100  125  150  175  200  225  250  275  300  325  3.-0  375  400  425  450  475  500  550  600  650  700  750
		!  1  tnm  25  25  25  25  25  25  28  28  28  30  30  30  30  30  30  35  35  35  35  35  35  40  40  40 4и  4>»  40  40	«в  о  S в  1  •«  шт  3  3  3  3  3  3  3  3 3  3  3  3  3  3  3  4  4  4  4  4  4  4  4  5  5  5  5  5		е ю н  ₽  Ч О К  4  4  4  4  4 4  4  4 6  6  6 6  8 8  8  10 10 10  10 12  12 12  12 14  16 18  18  20	Дмамс it тш  12,7  15,9  15,9  15,9  15,9 15,9  19.0  19,0  19,0  19,0  19,0  19,0 19,0  19,0  19,0  22,2 22,2  22.2  22.2  22,2 22,2  22,2  22,2 25Л  25,4  25,4  25,4 25,4	5  6  5  ч 6  6  3  8  •  •  3  3  8  -  7  7  7	2  Н е  ч  8  *  8  8  8  8  8  8  .	«в •S  §  1  -  mtn  70  75  75  75  75 75  85  85 85 85  8.5  85 ICO ЮЭ  100  105  105  105  105  105 105  105  10г> 120 ПО 120  120  120						
Таблица 7.

Нормальные фасонные части и строительная длина задвижек для чугун-
ных трубопроводов по DiN 2431—2450 1).

(Составлена в 188S г. Союзом Германских Инженеров и Обществом специалистов по газо-
и водопроводному делу).

Условные обозначения фасонных частей с примерными числовыми значениями пред-
ставлены на фиг. 110 119, указывающих тип (наименование) фасонной части и внутреи-

Фиг, 121—124. Фланцевые фасонные части

нии диаметр D трубы в mm, далее знаменатель дроби выражает внутренний диаметр
отростка, а ирн коленах (отводах) знаменатель показывает число штук для образования
квадранта (т.-е. 90 : а), при чем а = 45'\ 30°, 22‘/2° и 15°.

*) Перечень ненормальных фасонных частей и их изображения см. DIN 2430*
При определении веса фасонных частей (при плотности чугуна—7.25 g/cms) следует
к вычисленному весу нормальных чугунных труб прибавить 15°/о а для отводов 20°/о.
Фасонные части с отростками, если внутренний диаметр последних равен 400 mm и больше,
при рабочем давлении в 2 at и выше, должны иметь толщину стенок большую, а в случае
надобности еще укрепляются ребрами.

Все фасонные части с внутренним диаметром больше 750 mm рассматриваются как
части ненормальные.

Части А и В (фиг. 110 и 111).

а = 0,2 В 4- 0,5 d + 100 mm

I " 0,1 d -f- 120 mm

r = 0.05Й + 40 mm

t = глубине муфты отростка с внутрен-
ним диаметром d.

Часть С (фиг. 112).

а = 0,1 В -}~ 0,7 d 4- 80 mm

с ~ 0,1 В 4~ 80 mm

I — 0,75 а н г =d.

—		езн.! аа В
Диаметр главной	Диаметр	
трубы	отростка	§3 К ч
В mm	d mm	m
40— 100	40 — 100	0,80
125 — 325	40 — 325	1,00
	40 — 300	1,00
350 — 500 {	325 — 500  40 - 250	1,25  1,00
	275 — 500	1,25
550 — 750 {	550 — 750	1,50

Диам. главной грубы		Диаметр отростка	Полезн. длина
В шт		d mm	m
40 —100  125 — 275  300 — 425 .  450 — 600  650 — 750		40 - 100  40 - 275  40 — 250  275 - 425  40 - 250  275 — 425  450 - 600  40 — 250  275 — 425  450 — 600  650 - 750	0,80 1,00 1,00 1,25 1,00 1,25  1.50 1,00 1,25 1,50 1,75

Часть U (фнг. ИЗ).

Надвижная муфта, Z— 4 t, где £—глу-
бина муфты, соответствующего диамет-
ра В.

Часть Е (фиг. 114).

L — 300 mm для В 4b 40 mm.

Часть F (фиг. 115).

L — COO mm для В =z 40 до 475 mm

Z —800 „ r D = 500 „ 750 ,,

Часть (Фпг. 116).

Переходные трубы, L = 1.0 т.

Часть L (фиг. 117).

R — 5 В для В 300 mm.

Часть J (фнг. 118*.

R —	250 mm для В = 40 до 90 mm

72=1)4-150	„	„	В^	100 „

тп -в 4 200	„	„	В = 40	„	375 „

9П—	600	„	„	В^	400mm.

Часть К (Фиг. 119).

R = 10 В для В 40 mm.

Кроме фасонных частей Л, В н С суще-
ствуют еще части АЛ, ВВ и СС с двумя
диаметрально-противоположными отрост-
ками; размеры их те же, что и у орди-
нарных частей.

Фланцевые фасонные части.

Глухне фланцы см. фнг. 120.

Для фасонных частей по фиг. 121 до 124 имеем: L = В 4- 100 mm; для фиг. 123 кроме
того, L — */я (В 4- d) -j- 100 mm.

Строительная длина L задвижек.

Для фланцевых задвижек ...... L — В 200 mm
„ муфтовых задвижек с вбитыми коль-

цами .................. L — 0,7 В 4- Ю0 mm.

„ муфтовых задвижек с запаянными

кольцами...................Z = Z) - 2 / + 250 пип.
Таблица 8. Веса чугунных фасонных частей для труб в кд.

D	Часть А кфтгг, 110)							Часть В (фиг. НИ						
	d (в mm) ~							d (в mm)				=		
		80	юс	1.0	200	300	400	» 1	80	100 I	150 |	200	зоо	400
4<	14							14				—		
6(1	19	-—-	—	—			—	—	19	—	—	——		.	—	—
60	22							22						
7(	27	—	—	.—		-—	—	27	-—.				---	—
80	:о	30	—	—	—	—	—	31	31	—	—	—	—	—
ос	33	32	—••	—				—	34	33			—			—-	
!<»•	37	35	37	—			—	—	38	36	38	—	——	—			
12	51	49	51	—				—			55	50	52	—	—	—		
15'	РЯ	59	63	63	—				70	60	64	70		—	
171	88	79	81	84	—	—	—	SO	80	82	86	—	—	
20	97	88	90	91	97				-	100	89	91	94	100	—		
225	1<>С	95	97	100	104	—		ПО	96	98	102	107	.—	—
25	125	111	ИЗ	116	121	—			130	112	114	118	124	——		
27’	144	126	128	131	136				150	127	129	133	139	.—	 »
80<!	162	146	148	152	155	162	—	170	147	149	154	158	170	——*
8о(	241	174	178	1S2	187	199			250	175	179	184	190	207		
4<Е	299	210	212	216	222	234	299	3.0	211	213	218	225	242	310
45	348	240	243	248	255	268	340	3 4	246	249	254	260	276	346
50	4:4	‘284	288	293	300	312	388	416	287	290	295	301	320	396
66	562	327	330	337	346	426	452	582	328	331	340	350	437	468
бое	680	367	370	377	386	473	500	658	368	371	380	390	485	516

	Часть С (фиг. 112)						0 ИЗ),	(HI . я	F 115)	Часть К (фиг.			119)
D			d (в	mm) =			д  S fa	Часть (фиг.	Часть (фиг.		угол	а —	
													
	В	8.>	I 100	150	200	300	kg	kg	kg	45°	30°	22,5-	15"
40	16	.—						.	,	7	9	•8	7	6				
59	21	—	—	—	—	—	8	11	10	9	7	—	
61»	25	—	—	—	—	—	10	13	12	13	9	—	
70	31	—_	—			—	—	12	15	14	16	13	—	——
80	37	37	—	—	—	—	14	17	16	21	16	14	—
90	40	39	—	—	—	—	17	19	18	25	18	16	—
100	48	42	48	~—	—	—	19	21	20	30	22	18	—-
'«5	65	57	60	—	—	—	24	26	26	45	33	28	
j5O	82	69	72	82	—	—	31	32	32	66	48	39	—
17>	106	88	91	101	—	—	38	39	40	94	66	53	—
200	119	95	98	108	119	—	45	47	48	—	87	70	—
2’5	132	102	105	115	126	—	53	55	54	—	112	90	—
250	152	115	118	128	139	——	62	62	63	—	142	113	83
27.5	178	133	136	146	157	—	71	70	71	—	176	140	—
800	229	149	152	162	173	229	82	78	80	—	215	170	123
32.5	255	164	167	177	188	245	91	85	90	—	—	202	—
350	282	179	182	192	203	261	103	95	100	—.	—	240	173
87.5	310	199	202	212	223	281	114	104	ио	—	—.	272	—
4(0	354	218	221	231	242	ЗОЭ	125	116	120	—	—	—	230
425	371	229	232	243	256	330	135	126	130	—		—	—
4 0	457	250	253	2 63	276	355	146	138	140	—	—	407	290
475	500	270	273	284	297	380	157	152	150		—.	—	—
500	550	294	297	307	320	410	175	167	212	—	—	—	376
Таблица 9. Веса чугунных фасонных частей для труб в кд.

Часть Л (фиг. 116)

Внутренний диаметр d трубы со стороны муфты в mm

50 | 60 | 70 | 80 | 90 | Юо| 12э[ 15о| 17б| 20о| 221| 25о| 27п| ЗОо| 95о| 40о| 450

60	16	—															
70	19	20															
80	21	22	24														
90	23	25	27	28													
100	24	26	30	32	34	-	-—										
125	27	29	32	35	37	40											
150	34	35	38	40	43	45	50										
175	41	43	45	47	49	51	56	62									
200	__	49	52	54	56	58	63	69	71								
225	—		58	61	62	64	69	75	80	82							
250					66	68	70	72	77	82	88	90	93	—	—	—	—	—	•—
275					76	77	79	84	90	96	102	104	10’.	—	—	—	—	—
300				.	82	84	86	91	97	103	110	118	124	126	—	—	—	—•
325						94	96	100	106	112	119	126	134	136	137	—	—	—
350				—	.—	—	103	108	114	120	127	134	141	146	150	—	—	—
875							118	124	130	136	142	148	154	162	167	—	—
400								130	136	142	148	157	163	172	176	—	—
425									145	154	160	166	174	184	190	198	—
450										—					166	172	178	185	194	204	212	—•
475									—	—		—	—	—	184	190	196	204	218	224	232
500																					208	215	232	238	215
550	—	—	—	—	—	—	—	—	—	—	—	—	—	—	260	270	280

124).

Таблица 10. Фланцевые фасонные части (фиг. 121 до

-диаметр! в свету i	1метр ища	ухой анец ышка)	© о Й а Ф К Л	ойиикн ! аицевыо	ф  S  - и  3	ф £ s => rt Р S	ф $  S =3 ci <в	Те с о а  5 з	ф о и О ф S а ч Л	©  S § Н Ф .5 S о «в	ф  м gs О 3 Ф св
А	к ч !=£*&		с ч		И-&	4			© Ч й •&	ь •&	«е
mm	mm	kg	kg	kg	kg	mm	mm	kg	kg	kg	kg
40	140	2,5	7	10	13	225	370	21	65	88	117
50	160	3	8	13	17	255	400	25	80	110	147
60	175	3,5	10	15	20	27J	425	29	95	135	ISO
70	18>	4	13	19	25	ЗОЭ	450	33	по	165	У 5
80	200	4,5	15	21	28	325	490	39	130	190	255
90	215	5	18	25	33	350	520	45	150	220	295
100	230	6	20	29	39	375	550	50	175	255	340
125	260	8	26	40	53	490	57.5	54	2Ю	290	390
150	290	10	35	52	69	425	6Ю	60	2'26	323	416
176	320	13	45	64	85	45 J	630	66	255	370	490
200	350	17	55	76	102	475	655	70	—	—	—

Предохранение труб от внешних влияний. В зави-
симости от целей применения и месторасположения труб шровода: для
жидкостей, для газа, воздуха, пара, для отопления, вентиля щп плп кон-
денсационных устройств, на открытом воздухе» в земле или в машинных
зданиях,—трубы могут оставаться черными или асфальтируются, имеют
джутовою обмотку с просмолкой, покрываются суриком или масляной
краской, бывают оцинкованными или лужеными.

Таблица 11. Нормированные соединения фланцев с трубами
из чугуна, стали и литого железа для номинальных давлений от 1 до 40 at

« b c d e / s Alf ft I on п о I р

Фиг. 125.

Величина давления в at		1—2,5 at	6 at	10 at	16 at	25 at	40 at
Группа	Тип фланца, фиг. 125.	Номинальные внутренние диаметры нормированные в mm					
Литые трубы	Ч’упв.пыи	а  Стальной 	 а	10/  /2000  150/  12000 ,Ol/20l»0 °/юо Jioo 6/150  4150	I0/l200	101  11200	“Iwo ,о/боо	>0 10ieoo	,ou WfSOO
Фланец сверен- ный с трубой  Фланцы с вин товои резьбой	Автогенно	с		“/.OOol’^.OOO “"llOOol -		fill II	1III 1=2	II 11If
	Овальный без заплечика . . . d  „	с заплечиком . . . е  Круглый без заплечика . . . . d Круглый с заплечиком . . . . е		6hoo 6/ioo 6/l50 «/15.»	1 1 1 J			
Гладкий флане/  Фланцы с раз вальцовкой	Припаянный или приваренный . /  Без заплечика 		д  С заплечиком . . . .	h  С заплечиком и приклепанный .i	"I™		-	-		-
		‘"/ISO ‘4«o  ,5"U	"llSO 16o/4O9	W/4M X *”11200 '“Imo	*°U ,я7«о 30'7BOO wlm	- I ~o ”f«00 “/400 ”4 J *“!«	
Фланцы при- клепанные	Из прокатного материала ... Л  Специального профиля . . . . 1		fj si			mlm	“U
Свободные фланцы	Для труб с отогнутыми краями . т Для наваренного борта млн кольца .			  Для кольца сваренного в на- кладку	.о  Для кольца автогенно сва-	_ s _g s У s i ? I	°U/1200 20U П-.х lo°|1200	6o/eoo  2%o  150/  11200	,и1ио	“Iwo  ’“Imo	“U

Чугунные водопроводные и газопроводные трубы для предохраненпя
от ржавчины опускаются в горячую смолу пли асфальт, или же покры-
ваются асфальтовым лаком (кроме внутренней поверхности муфты и конца
трубы, входящей в нее).

О способах предохранения от химических действий воды см. том I,
отд. Материаловедение.
Соединения. Нормализация всех важнейших соединений для труб
еще разрабатывается, также для труб нагнетательных, с весьма высоким
давлением от 40 до 640 kg/cm2. Сводку соединений для давлении
до 40 at дает таблица 11 и фиг. 125.

У чугунных и стальных труб фланцы отлиты за одно целое с трубой;
ненормальные промежуточные части удобнее делать из железа, или
из муфтовых соединении, или же, в крайнем случае, па отрезанный конец
трубы навинчивают фланец.

Трубы до 150 mm NW (номинального диаметра) и для давлений
до 6 at ND (номинального давления) соединяются помощью припаянных
или приваренных фланцев, пли же помощью фланцев на резьбе, в осо-
бенности трубы с нарезкой, трубы без шва (цельнотянутые) и сваренные
иа пламени водяного газа.

В тех местах трубопровода, где не встретится надобности в разъеди-
нении труб, целесообразно железные трубы сваривать в стык, непосред-
ственно на месте укладки, чтобы избежать дорого стоящих соединений,
иди же свинчивать их наглухо. Там же, где требуется,
чтобы трубы легко раз’единялись и
вынимались, для труб с газовой
резьбой употребляются специальные
винтовые соединения (фиг.

Фиг. 126.	126) или фланцевые соеди-

нения (фиг. 127). Для уплот-
нения резьба на конце зачеканпвается, расклепывается или же запаи-
вается; прп низких давлениях (в газопроводах) достаточное уплотнение
дает нарезка на конус с небольшим уклоном, или же обмотка пенькой
с суриком.

Для труб свыше 150 mm NW большей частью применяются флан-
цевые соединения со свободными пли неподвижными фланцами: для сва-

Фиг. 127.

приваренные кольца со свободными фланцами, пли же фланцы, укреплен-
ные развальцовкой, а также приваренные неподвижные фланцы (фиг. 129)
для номинальных давлении от 1 до 6 at.

Неподвижные фланцы вообще менее выгодны и удобны, чем свобод-
ные для труб с приваренными кольцами.

Скрепление фланцев развальцовкой ') применяется только для труб
с толщиной стенок пе более 7,5 mm, так как для более толстых стенок
требуется механическое развальцованпе, поэтому лучше фланцы прикле-
пывать пли по крайней мере укреплять помощью заклепок (фиг. 130).

*) О прочности соединений при развальцовке труб с отогнутыми и не отогнутыми
кромками или же с кольцевыми желобками, гм. опыты *Egestorff,f (Z. d. V. d. I. 1912,

стр. 361) и „Berndt** (Z. d. V. d. I. 1924, стр. 809) с трубами диам. от 80 до 95 mm.
Соединения труб для перегретого пара от 200 mm и выше помощью
фланцев, насаженных развальцовкой, необходимо кроме того всегда
укреплять заклепками (см. также работу ,,1'гапМ’я о соединениях труб,
„Ver Befrieb® 1919, стр. 138 и Укрепление потайными заклепками Все-
общей компании трубопроводов А. О. Dusseldorf, „Maschinenbau® 1922,
стр. 688, далее соединении помощью развальцовки для номинального давле-
ния до 60 at Sciffert u. Со., Вердин „Maschinenbau® 1923/24, стр. 742 и 747).

Фиг. 131.
BnjipciH.na
ПО1 С| XJJOClb
гладкая.

Фиг, 132.
Ва| уэкпая
поверхность
гладкая.

Фиг. 134.

Наружная поверх-
ность гладкая с
ниппелем.

Фиг. 133.

Наружная и вну-
тренняя поверхно-

сти гладкие.

Помощью винтогой нарезки трубы соединяются только при низких
давленьях, или также при очень высоких давлениях (выше 40 at),
илп же для специальных целен, как, например, буровые
I |	( трубы, которые соединяются помощью муфт, пли же

Г Т ] ) непосредственно свинчиваются согласно фиг. 131—135
--------- (способ Манесмана).

пая'	Для тР.'б красной меди пли железных без шва

гладкая с прямой (цельнотянутых) от 4 до 32 mm NW винтовые соединения
aapjMoE	нормированы (сводка в DJN 2360 для привинчивания

трубы к резервуару (фиг. 136 и 137) или для присоеди-
нения одной трубы к друюй (фпг. 138). Уплотнение здесь достигается по-
мощью уплотняющих колец (фиг. 138 илпже металлически помощью кони-
ческих поверхностей (D1K 2355 .... 2366). Трубы при этом припаиваются.

Фиг. 136.

Фпг. 137.

Фпг. 138.

Скорые соединения для трубопроводов временного пользования осу-
ществляются помощью клиньев, как, вапример, в трубопроводе Феникс,
Берлин—Марпендорф ')•

Уплотнение. Уплотнение между приваренными кольпами пли флан-
цами проще всего делать чисто металлическим с поверхностями: плоскими,
шаровыми или коническими; но такие уплотнения по большей части
слишком дороги и применяются лишь там, где жидкость действует раз-
рушающе на уплотняющий матерпал (также при бензине), пли же при
высоких давлениях и небольших диаметрах труб.

Чаще всего уплотнение производится помощью уплотняющих колец
из уплотняющего материала для высоких давлений, как, например, клинге-
рита (состав из резины и асбеста), резины, прессованного асбеста, пропп-
тайного картона, бумаги, кожи, меди, гартблея (сплав свинца с сурьмой)
я т. п., в зависимости от жидкости, давления, температуры и цены.

Самым важным условием при этом для хорошего уплотнения является
то, чтобы уплотняющий материал сохранял во время работы свою упру-
гость, форму п строение также п после многих разборок трубопровода.
Для предохранения от выжимания лучше всего употреблять листы доста-
точно крепкие, пли же упругие материалы укреплять металлической
оправой, например, „асбест с медью". Очень недурное и вместе с тем
центрирующее уплотнение получается, если одна труба входит гребнем
в паз другой, пли заплечиком в соответствующую выточку другой, пли,
наконец, посредством наружного кольца (фиг. 139, 140 и 141), по такое

устройство, стоящее до-
роже и трудное для сбор-
ки и разборки, приме-
няется лишь при высоких фиг lg9
давлениях.

Фиг. 141.

Фиг. 140.

Уплотнение газопроводных и водопроводных труб с муфтами дости-
гается посредством смоленого пенькового жгута и заливки свинцом
(для заливки свинцом требуется образование глиняного
—— —,	кольца), свинец и жгут затем зачеканпваются зубилом и молот-

ком. В некоторых случаях для уплотнения муфт служат
I 11	1 также резиновые кольца и кольпа применяемые для саль-

ников. Например, соединение Кобера по фиг. 142 для трубо-
Фиг. 142. проводов сжатого воздуха не препятствует движению труб
при изменениях температуры.

Уплотнеппе рукавов дос— гается зажатием на металлических нако-
нечниках (штуцерах).

Компенсационные приспособления (компенсаторы). Изменения длины
в дливных трубопроводах, или в трубах с высокими температурами
должны быть восприняты в каком-либо промежуточном пункте между
неподвижными точками трубопровода При прямых трубопроводах вста-
вляются петли или специальные упругие >пружинящие) трубы, волнистые
трубы с одной (фиг. 143) ') плп несколькими волнами (фиг. 144) или
трубы с сальниками, а также с уплотняющими муфтами.

(Разгруженные трубы с сальниками Дене в Галле, Обще- 1 J
ство проводов высокого давления в Берлине, система

Кёнига1. Уплотнения помощью сальников со временем —....
легко теряют свою плотность, начинают пропускать

и требуют поэтому постоянного надзора. Благоприятные s ”1
результаты дают несколько загибов трубопровода под фпг |43
прямым углом, если это только осуществимо, а в случае
необходимости включаются еще упругие плп шарнирные фланцевые
соединения, плп же упругие трубы (железные!.

Укрепления трубопровода Короткие трубопроводы прикрепляются
к стенам пли к потолку помощью хомутов; еелп проводка идет по земле,
то вполне достаточно собственного веса для удержания на фундаментных
цоколях илп в земле. Прп длинных трубопроводах с меняющимся расшп-

•1 Фирмы Wehrle-Wcrl< A. G. Emmendingen (Baden).
рением необходима подвижная укладка труб на роликах, плн же подве-
шивание на качающихся опорах, вместе с жестким креплением в непо-
движных пунктах. Все колена трубопровода для высоких давлений должны
иметь жесткое крепление, если только они не являются компенсаторами.

Отличительные отметки для трубопроводов. Прп скоплении в одном
месте многих трубопроводов, целесообразно, для правильного обслужи-
вания, трубы различного назначения отличать тем пли иным способом.
Для отличия трубопроводов в промышленных предприятиях предложено
было Союзом Германских Инженеров 1) отмечать их различной отличи-
тельной окраской с отличительными штрихами, например: зеленая для
веды, синяя для воздуха, серая для пониженного давления, фиолетовая
для щелочи, желтая для газа, белая для пара, розовая для кислоты,
коричневая для масла, черная для смолы.

Черная черта на окраске означает загрязнение (примесь), красная
черта — среднее давление, две красные черты — перегрев пара и т. п.
Небольшие трубопроводы могут быть окрашены целиком, в больших—
окрашиваются только пояски на соответствующих расстояниях, а также
указывается направление течения содержимого. В последнее время были
введены небольшие изменения согласно D1N 2421.

Гибкие трубы. Томпаковые трубы без шва (цельнотяну-
тые). (Берлин — Карлсруэ Промышленное Общество). На
томпаковых цельнотянутых трубах выдавлпваютсн валико-
образные выступы с пинтовым ходом по поверхности

Фиг 144 трубы; поперечное сечение выступов показано на фиг. 144.

Трубы эти изготовляются длиною от 2,7 до 4,2 т.

Если покрыть эти трубы одинарной плп двойной металлической
тканью, от чего гибкость труб мало уменьшается, то данные в таблице 12
рабочие давления молено увеличить в 3 до 5 раз. При обмотке латунной
проволокой и двойной тканью рабочее давление можно увеличить
от 9 до 10 раз. Упругое удлинение трубы прп принудительном ее напра-
влении составляет 50 mm для труб с внутренним диаметром 15 mm
и выше. Гибкие латунные трубы, кроме применения для воздуха, газа, пара
п жидкостей, еще могут быть использованы как компенсационные трубы.

Соединения этих труб—помощью муфт, которые пли навинчиваются
на трубы, плп же к нпм припаиваются мягким припоем.

Таблица 12. Томпаковые волнистые трубы.

Диаметры		Рабочее	Вес	Диаметры		Рабочее	Вес
Ваутр. в mm		давление	пог. метра			давление	пог. метра
	Наружи, в mm	в at	в kg	Внутр, в mm	Наружи, в mm	в at	В kg
6	10,2	50	0,11	35	58,5	7	2,00
8	13	50	0,15	40	62,6	6	2,27
10  12  15	19,5  22,5  28,5	22  20  18	0,36  0,41  0,54	45  50  60	68,5  73  86	6  6  6	2,44  2,70  3,20
20		12	0,81	70	96	5	3,70
25	42,5	9	1,10	80	107	5	4,90
30	51,5	8	1,69	90	116,5	4,5	5,10

') Z. d. V. d. I. 1913, стр. 462,
Металлические гибкие рукава ’)- Металлическая лента (из стали, крас-
ной меди, латуни, нейзильбера) надлежащего профиля (напр., |~“j—|)
свивается но винтовой линии так, чтобы края последовательных витков
входили друг в друга с некоторым зазором; образующиеся желобки
заполняются уплотняющим материалом (резиной, асбестом и т. п.). Эти
рукава применяются в подвижных проводах всякого рода, также как
предохранительная оболочка для электрического кабеля; далее в паропро-
водах, как компенсаторы при расширении от теплоты. Относительно раз-
меров см. каталоги фабрики металлических рукавов Пфорпгейм или
фабрики металлических рукавов: Братья Якоб — Цвикау в Саксонии 2).

Двойные рукава, состоящие из двух вставленных друг в друга
металлических рукавов с противоположными направлениями оборотов
витков, остаются непроницаемыми прп всяких движениях рукава.

Трубы с обмоткой. Свинцовую трубу обертывают слоем асфальтиро-
ванной пеньки, затем плотно обматывают фасонной проволокой. Для
предохранения от ржавчины, эту броню покрывают более толстым слоем
асфальтированной пеньки и затем обматывают железной оцинкованной
проволокой. Соединение таких труб достигается помощью муфт, которые
крепко навинчены снаружи на проволочную обмотку; набивка в муфтах
кожаная, а соединяются они болтами. Трубы эти применяются для
укладки водо- и керосинопроводов го дну рек, озер и в болотах.

Таблица 13. Трубы с обмоткой.

Заводы Фельтен и Гпльом, Кардовский завод Акционерного Общества
в Мюльгейме на Рейне.

Допускаемое рабочее давление				5 at	Допускаемое рабочее давление				в 10 at
й  а	№ С  Е В	плп	ютра  й g/m		е  5Ы S	пцов.  .т	а Й	ей  & Я  fc£l	с; 3
S и	л и R	3	* СЙ  „• В	Наибольш: длина тру в mm	К и	я « св g „	9S к  3	о лч	§ &
Внутр ci диаметр	Толщин стенки трубы I	Паружг диаметр	Вос по1 обмотан трубы I		Внутр ei диаметр	Толщие стенок трубы I	Наружг диаметр	Вос пог ОбмО1Я1 трубы ]	Наиб о л длина 1 в mm
15	1,50	32	3,5	1000	15	1,5	32	3,5	1000
20	1,50	39	4,5	875	20	2,0	40	5,0	875
25	1,75	46	6,0	750	25	2,5	47	6,75	750
30	2,00	52	7,5	625	30	3,0	Ы	9,0	G25
35	2,25	58	0,0	525	35	3,5	61	11,5	525
40	2,50	64	10,5	425	40	4,0	67	13,5	425
45	2,75	70	14	350	45	4,5	75	18,0	350
50	3,00	77	16	300	50	5,0	81	20,5	300
55	3,25	83	18	250	55	5,5	88	23,75	250
€0	3,50	88	20	225	60	6,0	93	27,0	225
65	3,75	94	23	200	65	6,5	99	31,0	200

4) Производство спиральных металлических рукавов. Z. d. V. d. I. 1911, стр. 82
я след.

-) Чешуйчато-панцирные всасывающие рукава „Gebriider Jakob“ для пневматического
транспортирования зерна. Z. d. V. d. I. 1914, стр. 154.

Хютте. Т. II.	5
b) Пусковые органы (выключатели или включатели) п с о и р о-
тивленпя трубопровода.

Выключатели трубопровода служат для автоматического пли упра-
вляемого включения и выключения (закрывания) и для торможения
трубопроводов (как сопротивления).

Управление может осуществляться произвольно от руки пли регули-
руется машиной (распределительным механизмом).

Составные части выключателей трубопроводов суть: 1) коробка
(камера) и седло, являющиеся также направляющими для: 2) затвора
и тормозящего органа. К атому еще прибавляются при выключателях
с внешним управлением: 3) движущее приспособление
и 4) часть для уплотнения атого приспособления.

1.	Поперечные выключатели: задвижки и краны- Движение затвора
поперек седла. Главные группы: 1. Плоские задвижки с прямо-
линейным или круговым движением по плоскому седлу. 2) Поршневые
з а д в и л: к и: движение осевое по цилиндрическому седлу. 3) Вра-
щающиеся задвижки и краны: касательное движение по ци-
линдрическому пли коническому седлу.

Достоинства и недостатки задвижек п кранов: полное освобождение
прохода, вследствие чего наименьшие потери энергии при совершенно откры-
той задвижке; простота формы. Зато изготовление, доступность и содер-
жание в порядке уплотняющих поверхностей в большинстве случаев
затруднительнее, чем у подъемных выключателей (вентилей). Конусооб-
разные поверхности седла, как у вентилей, здесь невозможны, что сильно'
затрудняет прпшлифовку для более высоких давлений. Заедание седла при
перемещении под давлением. На уплотняющую силу, кроме давления самой
жидкости, влияет еще перемена направления движения клином, винтом
или рычагом. Самоторможение вследствие избыточного давлении, т.-е.
превращение в автоматический выключатель от возвратных ударов, невоз-
можно, так как направление движения перпендикулярно направлению
давления. Уже при малейшем открытии задвижки за яеп образуется
сильное вихревое движение, которое, в особенности при нечистой воде,
действует на стенки и вызывает стук в задвижке.

Задвижки для трубопроводов. Уплотняющее давление и нажатие
в седле получаются проще всего применением двойного конусообразного
седла (фиг. 145 для водопроводной задвижки). Другие решения задачи:
нажатие особыми клиновыми поверхностями на затворе, поверхности же
седла перпендикулярны к осп трубы, что гораздо удобнее для обработки
и дальнейших исправлений; противодействующие поверхности в коробке
плп на шпинделе задвижки |Пита—задвижки Ч]. При трубопроводах
с высоким давлением приспособления для нажатия могут отпасть, если
давление в трубопроводе достаточно для уплотнения (фиг. 150). Паровые
задвижки для перегретого пара с высоким давлением * 2). Уплотняющие
поверхности (седла) часто делаются сменными; для воды п насыщенного
пара из бронзы, для перегретого пара из чугуна, сталп, ннккеля плп
нпккелевых сплавов.

*) КбЫег. Задвижки новейшей конструкции для перегретого пара н высоких давле-
ний. Z. d. V. d, I. 1924, стр. 95 с 22 чертежами задвижек.

2) Конструкция „Шеффер и Буденберг", Магдебург.
гайка которого

Фнг. 146.

Фиг. 147.

и дешевая конструкция, но часто неприемлемая вследствие

загрязнения

внутри лежащих винта и гайки, или химического действия на ппх), плп
л;е прилаживается к коробке с внутренней или лучше с внешней стороны

Прямое непосредственное движение задвижкп получается у ручных
скородействующих задвижек, или у гидравлических поршневых задвижек.

Большей же частью движение передается вращением винтового шппнделя,
) сидит плп в самом затворе (фиг. 145) (самая укороченная

Фиг. 145.

Фиг. 148.

Фиг. 149.

сальника (фнг. 146). В последнем случае легко производить чистку и
смазку. Также целесообразна передача движения от маховичка к перемещаю-
щейся вдоль винта гайке (фиг. 14ь), в особенности, если никакое вращение
внутри не желательно. Применением винтов с двойной нарезкой дости-
гается во всех случаях более быстрое движение затвора и вместе с тем
укорачивается строительная длина, например, на фнг. 147 и 149. Гайка
5’
обыкновенно делается бронзовой, шпиндель же из бронзы н тех случаях,
когда действие ржавчины очень вредно, и ирг том только для небольших
задвижек. Фиг. 145 до 149 показывают строительную длину и крайние поло-
жения маховичков при одном и том же ходе. Фиг. 145 представляет тот
недостаток, что положение затвора не может быть определено непосред-
ственно по положению маховичка плп шппнделя.

Уплотнение шпинделя в сальнике надо по возможности устраивать
так, чтобы при крайнем (открытом) положении затвора уплотнение осу-
ществлялось внутренним заплечиком, и чтобы можно было сальник наби-
вать во время работы.

Поршневые затворы дают только несовершенное уплотнение вслед-

ствие трудности достигнуть плотного нажатия, например, посредством
специальных пружинящих поршневых колец (фиг. 151) и соответственно
точной пригонки рабочей поверхности седла с наименьшим зазором.
Поэтому они менее применяются для продолжительных закрытий, но
больше, как постоянно движущийся распределительный орган, а также для
регулировании трубопровода сужением сечения (сравн. поршневые золот-

краны закрываются герметп-

ники для распределения в паровых машинах п для регулирования в дви-
гателях, ниже во 2 главе: Двигатели).

Вращающиесй золотники (затворы) и запорные краны. Относительно
подвижных и распределительных вращающихся золотников и об их нажа-
тии см. ниже 2 глава: Двпгателп. Запорные
ческп натяжением гайки (фиг. 152 и 153),
а татке давлением пружины или же давле-
нием в трубопроводе по
направлению осн конуса.
Пригонка производится прп-
шлифовкоп. „Нормальный
конус" для кранов равен
1 : 6 (уклон 1 :12), но в
особых случаях применя-
ются и другие конуса. Пря-
моугольный проход пробки
делается большей частью
с отношением сторон 1: 2,5
или 1 :3 (предполагается
нормировка). Нормальная
строительная длпна=строп-
тельной длине вентиля

Фиг. 152. (см. абзац „Запорные вен-	Фпг- 153.

тили").

Достоинства крана: большая простота и дешевизна, занимает мало
места, быстрая перестановка, удобное образование распределителей или
выключателей с несколькими ходами.

Недостаткп: большое сопротивление движению, в особенности при
заедании уплотняющих поверхностей, их окислении, искривлении или
загрязнении, легкое просачивание вследствие заедании пли искривления
уплотняющих поверхностей, что возможно устранить лишь частично дорого-
СТ0Я1ЩПЫ поправлением.	*
Где неплотность в трубопроводе н неплотность снаружи должны быть
совершенно исключены, там конструкция должна быть более надежной
(сальники снаружи, набивка внутри). Для кислот краны должны быть

глиняные плп стеклянные.

Двух-п трехходовые краны, специально для
машиностроительного и арматурного завода бр.
(фпг. 154 п 155) строятся так: корпус и кониче-
ская пробка из специального чугуна, для специаль-
ных целей—из алюминия,
фосфористой бронзы и т. п.
Жидкость соприкасается
только с поверхностной

Фиг. 154.

коркой, имеющей большую
способность сопротивлять-
ся, менее с пришлифован-
ными поверхностями, кото-
рые как при открытом, так
п закрытом кране прикрыты

кислот и щелочей '),
Реулинг в Мангейме

Фиг. 155.

и смазаны.

Краны с упругим асбестовым вкладышем п цилиндрической пробкой
завода Дреера, Розенкранца и Дроопа в Ганновере. Пробка касается
металлических поверхностей корпуса без шлифовки; непроницаемость
достигается благодаря двум асбестовым кольцам над и под отверстием
крана и четырем продольным асбестовым полоскам в канавках, имеющих
форму ласточкина хвоста.

2.	Подъемные выключатели: вентили н клапаны. Открытие дости-
гается движением затвора с седла вверх.

У вентилей: движение прямолинейное по направлению оси, пер-
пендикулярной к поверхности седла.

У клапанов: вращательным движением приводного механизма для
непосредственного поднятия с седла.

Вентили и клапаны изготовляются: 1) в виде подъемных выключате-
лей, управляемых извне, от руки плп машины; 2) в виде подъемных
выключателей, действующих изнутри от давления в трубопроводе или
камере (.автоматические подъемные выключатели).

Достоинства и недостатки подъемных выключа-
телей. •

Достоинства вентилей: точное осевое направление для затвора, бла-
годаря чему возможен любой наклон поверхности седла, которая, напри-
мер, может быть плоской плп конической с наклоном образующей к осп
в ЗОЭ, 45° п 60°; невозможность бокового сдвига по отношению к седлу,
а поэтому даже при самом сильном уплотняющем нажатии нет заедания;
меньшая чувствительность к высоким температурам п к разностям тем-
ператур (к искривлению). Легкая взаимная пришлифовка при помощи
осевой направляющей, когда вентиль может па седле вращаться; возмож-
ность самоуправления при избыточном давлении, действующем по напра-
влению движения: „автоматические вентили*'.

•) Z. d. V. я. I. 1908. стр. 599.
Недостатки: так как затвор расположен на пути протекания содержи-
мого трубопровода также и во время открытия прохода, то трудно избе-
жать причиняемых этим больших потерь в давлении. У запорных венти-
лей в прямых трубопроводах прпвод также расположен по оси вентиля,
так что, для удобства расположения привода, течение в вентиле должно
отклониться от направления трубопровода, что является причиной даль-
нейших потерь давления.

Достоинство клапанов также состоит в том, что затвор поднимается

с седла, но так как у них нет осевых направляющих, то коническое
седло не подходит, и поэтому у них большей частью плоские седла, кото-
рые гораздо труднее исправлять. У клапанов затвор гораздо легче уда-
ляется чз течения или легче принимает положение, свободное от сопро-
тивлений (например, у дроссель-клапанов), чем у вентилей, но зато вслед-

ствие неодинаковости расстояния различных точек седла от осп вращения

трудно достигнуть равномерной герметичности и достаточно сильного
нажатия на опорную поверхность. Поэтому клапаны вообще менее упо-

требительны для закрывания, чем для тормажения (регулирования) и рас-
пределения (возвратные заслонки).

Главные размеры. Объем материи в ш3, протекающей в одну секунду

через поперечное сечение F, Q = Fc, остается для всех сечений F постоян-

Н

есть средняя скорость,

ным, прп чем с = рс0 = р

а с„ - соответствующая понижению напора Н
наибольшая теоретическая скорость (в м/сек)
прохода через поперечное сечение F, пер-
пендикулярное к на-

Фнг. 157.

правлению течения.
(Изменяемость вели-
чины у принимается
в расчет только при
сильном падении да-

Фиг. 15(5.

вления в газах и

парах).

Если цель избежать понижения напора важнее, чем дешевпзна устрой-
ства, то надо стремиться к тому, чтобы, во-первых, устранить вихревые
движения, во-вторых, чтобы с0 по возможности сохраняла постоянную
величину в общем цикле течения, а следовательно, и 7'р, (р = л/ \-
коэффициент истечения, см. Механику жидких тел, 1 том j.

У вентиля с плоским круглым седлом (фпг. 156) поперечное сечение
седла F = наиболее узкому сечению щели Fb когда

(Р • — = d • п • //, плп h =	.

4	4

У клапанного
ных сечений, когда

кольца (фпг. 157) получается равенство попереч-
,	V	7*7	**

й =	1	. У конических седел F, при той
лее величине подъема (хода) меньше, но так как коэффициент истечения р.
при плоских седлах особенно неблагоприятен, то, несмотря на меньшую
величину Ъ\, количество протекающего вещества, однако, может быть
•больше, чем при плоских седлах. Далее, количество протекающего веще-
„	„	7 . d

ства еще может увеличптьсн, когда г1>1' илп п _> — , так как р. от
этого улучшается, как это показали опыты К. Баха >) с пропусканием
воды через вентили. На фиг. 158 результаты опытов Баха представлены
в виде кривых для протекающей массы Qr —	cm3/m* 2, отнесенной

к F = 1 ш2 и к падению давления Н = 1 т; кривые нанесены в завп-

ского клапана; кри-	^Olj вентиля.

пая (2) для клапана

(2)	С ОСТрпем; Кри-	Фиг. 158.

вая (3) для клапана

(3)	с коническим седлом, который обладает наибольшей пропускной спо-
собностью. Qi также увеличивается длн всех типов, когда h становится
больше —. Подобные результаты получаются и в отношении газов при

небольших потерях напора 2). О потерях напора см. дальше стр. 73.

а) Подъемные выключатели, приводимые в действие
извне.

Запорные вентили. Большей частью односедельные и не разгружены.
Малые вентили почтп сплошь пз бронзы, большие из чугуна пли стали

*) См. С. Bach. Versuche uber Ventilbelastung und Ventihviderstand. Berlin 1884 г. и
C. Bach, Z. d. V. d. I. 1886, стр. 421, 1887, стр. 41

2) Шренку потребовалось почти в 5 раз меньший ход клапана при выработке его диф-
фузорного вентиля с медленным падением скорости позади щели. Ср. Schrenk, Versuche
<iber Stromungsarten und Ventilwiderstand. Mitt. Forschungsarb., Heft 272, VDI Verlag. 1925.
с латунным или бронзовым седлом (вдавливаемым в свое гнездо на
конус или раскатываемым).

Прп перегретом паре бронза и красная медь неприменимы из-за
высоких температур, при которых они становятся ломкими (хрупкими)
и пдобавок еще большое значение приобретает то, что коэффициент
расширения этих металлов разнится от коэффициента расширения чугуна
и стали. Поэтому для перегретого пара в качестве седел применяются
нпккелевые кольца, которые молотком загоняютсн в канавки с сечением
.	°	1	1 ч

ласточкина хвоста (ширина седла — = — до —); кроме того, прп пере-
СЬ OU oU

гретом паре надо по возможности избегать внутренних направляю-
щих ребер: лучше применять полые направляющие

более равномерно расширяются. Плотное закрывание
вентилей получается тоже благодаря специальным
не менее довольно прочным, прокладкам:
например, в зависимости от протекающей
массы и давления — мягкая резина, твердая
резина, вулканизированная фибра, кожа,
асбест, пенька, дерево, мягкие металличе-
ские сплавы

Приспособление для открытия, как
и у задвижки (фиг. от J45 до 149),
действует от руки помощью маховичка

цилиндры,
у малых п
упругим.

которые
средних
но тем

Фиг. 159.

и винта, прп чем ганка мо-
жет сидеть на клапане, или
на корпусе вентиля с вну-
тренней или наружной сто-
рон сальника; связь между
вентилем и шпинделем вин-
та шарнирная и позволяю-
щая ему вращаться, чтобы
в седле не появилось вра-
щения (и заедания). Стер-
жень впнта рассчитывается
по величине нажатия (при-
нимается от 50 до 80 at),
передаваемого стержнем на

Фпг. 160.

опорную погерхность седла, и по наивысшему давлению трубопровода
на закрытую часть поверхности F, при чем эти две величины склады-
ваются плп вычитаются (фиг. 159). Давление шпинделя Р — dmp0 + Р'р,
где о — проекция ширины седла. Шпиндель и укрепление крышки
вентиля должны выдержать передаваемое им давление между гайкой и
седлом вентпля, прп чем шпиндель не должен изгибаться от продольного
сжатия. От ганки и маховпчка шпиндель подвергается скручиванию.
Давление Р зависит от диаметра маховичка и силы руки Р/„ которая
при D = Ю ст может быть принята равной около 10 kg, а прп
Z> = 50 cm, около 50 kg на окружности маховпчка. Еслп — средний
диаметр винтовой нарезки п tga— подъем впнтовоп линии, то можно

допустить;

PhD Pdt • (tg а 4- 2 р-7,
где р. — коэффициент трения шпинделя в гайке и в заплечике. Тем или
иным выбором D и 6 определяется величина уплотняющего давления jo0,
которая прп одной и той же величине 6 независима от угла конуса.
Там, где должно быть очень велико, например, для надежной отсечки
самых высоких давлений, d и о должны быть малы, наоборот отно-

D	А л

шеиие у- нужно выбирать большим, в противном случае плотность
закрытия надо усилить посредством противоударных соединений между

маховичком и шпинделем и увеличением длины поверхности уплотнения,
т.-е. сделать седло с большим углом конуса (60° или с уклоном 1 : 3'

Примеры: фиг. 160. Проходной вен-
тиль для прямого трубопровода. Гайка -распо-
ложена снаружи (конструкция Дреер, Розен-
кранц и Дрооп в Ганновере); фиг. 161: угло-
вой вентиль с гайкой, расположенный внутри;
оба вентиля с коническим седлом для пара,
воздуха и воды. Фиг. 162: двухходовой вентиль

(сочетание проходного вен-
тиля с угловым) с плоским
тарелочным никкелевым
седлом для перегретого пара
(конструкция завода Бланке
в Мерзебурге). Для труб
внутреннего диаметра ниже
150 mm течение прп сред-
них и высоких давлениях
имеет направление против
нижней поверхности кла-
пана, чтобы при закрытом
клапане сальник не испы-
тывал давления; прн дна-
метрах больших 150 mm

Фиг. J62.

Фпт. J61. течение должно быть на-

правлено против верх-
ней поверхности, чтобы разгрузить шпиндель во время бездействия.

Прп давленпп на шппндел! в 4000 kg п выше употребляются обход-
ные (обводные) клапаны, прп низких давлениях они употребляются
только для диаметров вс менее 300 mm. Винтовая нарезка шпинделя —
как нормальный профиль предложено считать трапецеидальный—не должна
"опадать в вабпвку сальника. Наружная нарезка предохраняет от меха-
нических и химических действии жидкости, но зато обусловливает
большую конструктивную высоту.

Гайки почти всегда расположены на корпусе, а не на вентиле.
Строительная длина для проходных вентилей, предложенная специальной
комиссией по нормализации арматуры, дана в нижеследующей таблице.

Потерн напора. Потеря напора в нормальных вентилях и пх каме-
рах довольно значительна. Сравни опыты Всйсбаха, К. Баха, Брабе.
Амброзиуса и Г. Ланга, I том, стр. 388. Данные этих опытов показы-
вают, что потеря напора в небольшом проходном вентиле для трубы
Таблица 14. Строительная длина проходных вентилей.

10	13	16	20	25	32	40	50	60	70	80
120	130	140	150	160	180	200	230	250	290	310
90	100	110	(120)	125	(130)	(140)	150	(160)	175	200
330	350	370	400	400	400	450	480	500	550	600
225	250	275	300	(325)	350	(375)	400	450	500	
660	730	790	850	900	980	1040	1100	1200	1350	

Номинал, диаметр D .
Строительная длина L

Номинал, диаметр D .
Строительная длииа L

Номинал, диаметр D .
Строительная длина L

диаметром 34 mm почти равна потере в трубопроводе длиною от 14
до 20 т; потеря в задвижке равна потере в трубопроводе длиною •/„ т.
Гораздо хуже это соотношение в трубопроводах с большим диаметром,
так как потеря в труоопроводе зависит от — потери же в веитилях

•при торможении зависят

Фиг. 163.

от у2, так что увеличивая диаметр d и
ие изменяя v, уменьшаем потери в трубо-
проводе, ио не в вентиле. Опыты, про-
изведеииые берлинскими электриче-
скими предприятиями (см. Z. d. V. d. I.
1915, стр. 344, доклад Guilleanme’a)
показали, что потеря давления в нор-
мальном проходном вентиле паропро-
вода диаметром в свету 300 mm равна
потере, соответствующей длине трубо-
провода около 100 т, между тем как
потеря давления в задвижке ио фиг. 146
равна потере в трубе длиною 2 то.
Г1ри продолжительной юаботе эти по-

Фиг. 164.

тери давления в вентиле могут сделать невыгодным применение
в широких ' трубопроводах больших скоростей пара, допустимых
при других условиях. Угловые вентили уже значительно лучше в этом
етношеиии. Небольшую потерю давления даст шарнирный (откидной)
клапан завода Борзига (Тегель) (фиг. 163), так как клапан может иметь
Соковое перемещение (откидывается в сторону), вследствие чего он
соединяет в себе преимущество задвижки — малые потери давления,
с достоинствами клапана •— легкая пришлифовка и сильное иажатие.
Потеря давления при внутреннем диаметре ЗОО mm, равна потере
в трубопроводе длиною около 10 — 15 т. Для больших водопроводов
от 21'2 до 3*/2 т, диаметром, особенно в Америке, были выработаны
гидравлически действующие конструкции вентилей по фиг. 164, в которых
получаются такие же небольшие потери напора, как и в задвижках и

клапанах, но при атом в них в момент торможения не возникают,
в задвижках и клапанах, вихревые движения, столь разрушающе
ствующпе на материал прибора ’).

Разгрузка вентиля. Чтобы приспосо-
бить давление шпинделя Fp к силе обслу-
живающего рабочего, или к другой имею-
щейся в распоряжении силе, существуют
различные приемы для разгрузки вентиля;
в особеиности употребительны двухнедель-
ные вентпли, оба седла которых имеют почти
равные диаметры, в виде трубчатых венти-
лей (фиг. 165) или колокольных вентилей
(фиг. 166) и вентилей с поршиевой разгруз

как
дей-

Фиг. 167.

Фиг. 165.

Фиг. 166.

кой. Подобные конструкции, вследствие того, что они не дают плотного
закрытия, менее применимы там, где требуется безусловно хорошее и
длительное уплотнение: пригодны для распределения проходящей из
трубопровода массы через машину, когда желательны небольшие усилия
для пуска в ход, и как органы для понижения давления (торможения)
(например, фиг. 198). Разгрузка больших, односедельиых запорных
вентилей проще всего осуществляется помощью небольших обходных
вентилей, которые могут быть или непосредственно связаны (фпг. 167) 2)
с главным вентилем, или же присоединяются снаружи к корпусу глав-
ного вентиля впереди и позади его и имеют отдельный движущий
механизм.

Разгрузка клапанов. Простейший способ разгрузки клапанов состоит
в том, что ось вращения клапана проходит через центр седла;

9 См. Journ. fur Gasbeleuclitung и. Wasservers. 1915, стр. 759.

9 Blanko - Werkc, Мерзебург.
Фиг. 16b

дроссель—клапаны (фиг. 168). Однако здесь действительного уплотнения
получить нельзя и разгрузка также несовершенна, так как (по закону
Аванпипи) с возрастанием разницы между углом наклона клапана к оси
трубопровода и углом 90° „точка давления" перемещается к переднему
краю (см. сопротивление воздуха, т. I, стр. 414). Далее, разгрузку можно
также получить комби-
нацией двух связанных
между собою клапанов,
вращающихся в проти-
воположные стороны.

Клапаны укрепля-
ются на вращающемсн
шпинделе помощью про-
изводящего натяжев не
затвора, ибо иначе ско-
ро начинают хлябать.

Управляемые вен-
тили. Одиоседельные

управляемые веитили главным образом употребляются в двигателях вну-
треннего сгорания, где главными условиями являются: надежное уплот-
нение во время процесса сгорания, плавный переход к стенкам без вся-
ких пустот и такая форма, которая не способствовала бы искривлению
(см. главу: О двигателях внутреннего сгорания). Разгруженные двухсе-
дельиые веитили, с двумя, реже с четырьмя седлами, обыкновенно
применяются в паровых машинах (фиг. 165 и 166).

Для на юсов, воздуходувок и компрессоров управляемые подъемные
выключатели,напротив, большого значения не имеют, разве только в тех
местах, где более дешевые, автоматически управляемые избыточным
давлением, органы ие могут удовлетворять специальным требованиям.

Примеры: канализационные насосы с клапанами высокого подъема,
которые должны пропускать также грубые нечистоты. Клапаны здесь
получают (по системе Ридлера) принужденное управляемое движение.
Управляемые всасывающие клапаны для горячей, притекающей под
давлением, воды во избежание разрежения; далее для быстроходных
компрессоров и для двигателей внутреннего сгорания.

Поршневые вентили с гидравлическим (пневматическим) распреде-
лением. Разгруженные поршневые веитили приводятся в движение благо-
даря тому, что рабочая поверхность поршня попеременно подвергается то
давлению трубопровода или камеры р, то внешнему давлению р0, при чем
распределительные органы получаются сравнительно небольших размеров.

Примеры: фиг. 169: вентиль открывается тотчас же после того,
как его задняя сторона (соединенная с />0) разгрузится; фиг. 170: вентиль
открывается, как только поверхность поршня f2 (соединенная с у>)
получит нагрузку. В обоих случаях закрытие вентиля происходит от
действия пружины, а распределение — помощью небольшого распре-
делительного выключателя А (кран, юнтиль, задвижка). Фиг. 164
показывает гидравлическое распределение в большом водопроводном
выключателе с рабочими поршневыми поверхностями и f2 помощью
распределительного органа S. Промежуточными положениями распредели-
тельного органа можно здесь удерживать вентиль в
использовать его также дли торможения. Фиг. 171
устройства пневматического распределения в пнев-
матических поршневых двигателях с распредели-
тельными выпускными каналами. Пневматический
клапан должен закрываться после достижения
поршнем определенного положения Е, а затем воз-
дух может дальше расширяться до отверстия А
выпускного канала. Клапан открывается при
верхнем положении О поршня благодаря давле-

любом положении и
показывает принцип

Фиг. 171

Фпг. 169.

Фиг. 170.

нию сжатия, производимого поршнем, так как противодавление иа /2
значительно меньше. В положении поршня Е давление на f и f, вырав-
нивается н вентиль закрывается под давлением р на f\. В положении
поршня А давление в цилиндре палате до р(|, после чего при обратном
ходе поршня происходит сжатие воздуха.

Ь) Самодействующие (автоматические) подъемные
выключатели.

Автоматические подъемные выключатели, действующие благодаря происходящим
в трубопроводе или камере изменениям давления, служат как органы для регули-
рования давления или скорости: предохранительные клапаны и самозапорные
(на случай разрыва трубопровода) и как органы преграждающие, влияющие на направле-
ние течения (возвратные клапаны), или управляющие—впуском и выпуском в насосах.

Ширина уплотнения (поверхность соприкосновения) у автоматических
подъемных выключателей. Чтобы плотность закрытия сделать более
совершенной увеличением силы нажатия р0 на поверхность соприкосно-
вения, надо отношение проекции о ширины седла к диаметру сделать
малым. Обозначив через р — разность давлений, действующую на поверх-
ность F вентиля или клапана, и — длину среднего контура седла для
вентиля или клапана, имеем рот = Ер, или при односедельиом круглом
вентиле со средним диаметром d седла:

О_ _ J'
d 4рп

Для автоматических вентилей с ходом, свободным от ударов, принято:

Ро до 200 kg/cm2 для фосфористой бронзы,
„	„150	„	„	обыкновенной бронзы.

.	„ 80	„	„	чугуна,

„	„ 30	„	„	резины и кожи ’).

«ой

’) По Рид л ер у можно допускать при надежном направлении в вентилях и спокой-
нагрузке седла до 85 kg/cm2 для кожи и до 200 l<g/cm2 для каучука.
Для одиоседельных, пришлифованных насосных металлических кла-
панов принято:

d । „
0= 2о + 2 до й,

при чистой воде и спокойной без ударов работе вентиля еще меньше,
а для кожи наоборот:

о = — 4- о до 6.

15

Все размеры здесь выражены в mm.

Чтобы иметь возможность применять упру-
гие уплотняющие прокладки, необходимо по си-
стеме О. Ферниса (фиг. 172) отделять уплотняю-
щую кожаную или резиновую прокладку от метал-

Фиг. 172. лического затвора, при чем эта прокладка плотно
прижимается под влиянием давления жидкости р.

У предохранительных клапанов седло должно быть по возможности
очень узким, чтобы получить сильное уплотняющее прижатие, чтобы
предохранить седло от загрязнения и для точной установки давления
для открытия. Ширина седла 1,5 до 2,5 mm.

Направляющие. Непременным условием для продолжительного, хоро-
шего закрывания вентиля является надежное и неизменяемое прямо-
линейное его направление, точпо совпадающее с осью, которое может
годиться и в случае шлифовки седла. (Шаровые вентили со свободными
направляющими и переменными седлами применимы только для второ-
степенных целей, например для нечистых, густых или грязных жидко-
стей, или же когда размеры должны быть очень малы, например
в насосах для подачи смазочного масла). Поверхность скольжения прямо-
линейной направляющей должна быть рассчитана па продолжительное
сопротивление боковым давлениям течения и изнашивающему действию
протекающего вещества; вместе с тем необходимо ослабить трение,
избегая или по крайней мере уменьшая боковые давления (вследствие^
несимметричного протекания или уклонения течения), а также уменьшая
влиянпе веса. Направление должно быть как можно ближе к точке при-
ложения действующих боковых усилий (также к центру тяжести). Гори-
зонтальная и наклонная оси вентиля вследствие постоянного действия

силы тяжести менее пригодны, чем вертикальная.

Направление клапанов осуществляется или снаружи расположенными
рычажными механизмами, или помощью пружин с незначительным тре-
нием. Однако же для них требуются плоские седла, как и для вентилей,

направляющие которых изнашиваются.

Давление потока и гидравлическое давление (напор). Отнесенное
на 1 т2 проекции поверхности F гидравлическое давление W (в kg)

на

1Г

тело, омываемое со скоростью г, составляет - -
о• /ft • 7, где JUt означает измеренную трубкой

7 V2
=	2 “

Пито разность
уровней (в in) жидкости с плотностью -/ kg/m3. (Более точные данные

см. отдел Механики жидких и газообразных тел, том I, где указано,
что ср —с,, — — Р и • 7i = ЧУ <Р Для воды и воздуха не очень
спльно разнятся. Для плоской пластины в воздухе ср 1,2, для двойного
с углом а — 45° конуса ср ~ 0,7; для шара 0,5 до 0,2, при заостре-
нии сзади (каку корпуса дирижабля) чг 0,1 до 0,05. При протекании через
вентиль еще прибавляется сужение перед пластинкой вентиля, в отвер-
стии которой существует получаемая расчетом скорость ct.

Таким образом, общая потеря напора выражается так:

/* 2	ПЛ	Y z> 2

^^2? а Т = * ^7 = <К' д

ср и £ изменяются вместе с ходом h вентиля. На фиг. 158 пред-
ставлены пунктирными кривыми величины ср  f, отнесенные к скорости
в щели сп согласно опытам Баха над вентилями формы (1), (2) п (3)

71 тг	7<

в зависимости от отношения —. Пз этого можно определить, раз г, п --

Т	~1

даны, необходимую нагрузку вентилей от собственного веса и пружины,
(’верх того еще надо принимать во внимание трение воды и сопротп-

влеиие выступающих частей. Соответственно изменению меняется и
значение с, 1).

Предохранительные вентили (клапаны). Нагрузка Р, соответствую-
щая сопротивлению веитпля, осуществляется или грузом, или пружиной
„	Р

так, чтооы при давлении в резервуаре р > -= вентиль начинал подни-

маться. Величина избыточного давления
в трубопроводе пли резервуаре, необхо-
димая для преодоления при открытом
вентиле его нагрузки и для увеличения
хода, во многом зависит от формы
перепуска вентиля. Обыкновенно при
очень малых подъемах вентиля полу-
чается равновесие, и только значитель-
ные возрастания избыточного давления,
пли же особые средства для увеличения
давления течения приводят к подъему
„	, d

вентиля до /1 я: —•: предохранительные

вентили с высоким подъемом. Эти сред-
ства следующие: установить под всей
поверхностью вентиля

Фт. 173.

173, вентиль

постоянное давление котла (фиг.

с высоким подъемом Гюбнер и Меер, Вена), или же использовать отхо-
дящий пар для усиления давления потока, например помощью больших

’) Из опытов Шренка IMitt. Forschungsarb. d. YI1T, 1925) явствует, как много
зависит давление течения также от поперечного сечения позади отверстия.
прокладок (пластинок) или же подушек, воспринимающих удары, в сужен-
ном канале ')

О предохранительных вентилях нормальных и с высоким подъемом
для паровых котлов см. 2 отд. Двигатели. Предохранительный вентиль
для гидравлических прессовых установок с давлением воды до 300 at
показан на фиг. 174. Вентиль 2) имеет большое седло,
« но сильно суженное проточное отверстие, так что вполне
достаточно весьма незначительного подъема, мри чем
I I J всякое колебательное движение (хлопание) невозможно,
ч? Пружина защищена от действия выходящей воды.

Фиг. 174.	Фиг. 175	Фиг. 176

Самозапирающиеся вентили 3) служат для закрытия трубопровода
на случай разрыва н нем трубы. Увеличение скорости в трубопроводе
производит автоматическое закрытие: в вентиле Дреер, Розенкранц и
Дрооп, фиг. 175, в самозапорном клапане Франц Зейфферт и К", Берлин
SO, с самоустанавливающейся пружиной, фиг. 176. Вентиль может также
закрываться посредством тяги, подвешенной к рычагам а, на которую
действуют с некоторого расстояния (скородействующие запорные вен-
тили). О самозапорных вентилях на случай разрыва труб—Гюбнер и
Меер, Вена см. еще 2 отд.: Паровые котлы.

Возвратные вентили и клапаны. Они служат как определяющие
направление запорные выключатели в трубопроводах всякого рода,
главным же образом для автоматического распределения в поршневых
(плунжерных) насосах для жидкостей и газов: всасывающие, питатель-
ные, напорные вентили.

Расчет. Величина гидравлического давления (напора) на поверхность
нентиля а следовательно и величина необходимой нагрузки вентиля
получаются из уравнения:

— = <р • Z	— <Р Неу — 10000 <р £\р (смотри стр. 79).

') См. R os е n 1< г а п г, Z. d. V. d. J. 1905, стр. 359; 1910, стр. 594.

2)	Конструкция Eduard Mailer, Z. a. v. d. J. 1909, стр. 2122, „Гидравлические предо-
-хранительные вентили".

3)	См. Kohler, выл. 34, Mitt. Forschungsarb. Беюлии, издател. VDI.
Допускаемую для насоса потерю давления Не (в ш)  у= 10000 Д р at
обыкновенно принято считать дробной частью среднего давления pmi
в насосе. Если допустить во всасывающем н нагнетательном вентиле
потерю давления, равную ё процентам, так что

£\7> ё

- —----, то получим:

Pmi 100’

_ )/20000 t  gpmi_ >/Х .	.1000

1 ~ F 100 ; 7	~	’ i, Pm	7 '

При ё = 1 % и С = 3 получилось бы, например, для воды (7 — 1000):
i рт{ = 1	5	10	50 at

ё = 3 J с, = 0,8	1,8	2,5	5,7 m

В действительности же — скорости ct для воды, в интересах проч-
ности седла, в особенности когда вода не совсем чистая, редко позво-
ляют возрасти выше 4 до 5 па, а с другой стороны, при небольшом pmi
допускают большие потери, чем 1%, с целью избегать применения
слишком большпх вентилей, так что ct получается больше.

При большей высоте всасывания в особенности необходимо умень-
шать потери во всасывающем клапане. Наиболее употребительная ско-
рость протекания через отверстие сг = 2 до 3 ш.

Для газов прп тех же значениях ё = 1 % и £ = 3 получаются
следующие величины:

Таблица 15. Расет потерь давления для газов.

ё = 1%, С = з  7 kg/m3	Углекислота  1,06	Воздух 1,29	Светильный газ 0,5—0,55	Пар 0,6	Водород 0,09
С1 для					
Pmi “ 1 at . .	18	22	35	33	85 m/scc
Pmi = 4? » • •	36	44	70	66	170 „

При атом всасывающие и напориые вентили могут иметь одинако-
вые поперечные сечения, так как пропускаемый объем в такой-же мере
уменьшается, в какой увеличивается 7, так что потеря в целом не
изменяется. Приблизительно те же скорости в вентиле получаются также
и при начальном давлении, большем 1 at и при одинаковых потерях-
если отношение давлений в начале и конце закрытия (унлотиения)
остается неизменным. Величина С играет, одиако, весьма важную роль
в отношении потерь.

У тарелчатых вентилей с плоскими седлами, вследствие неблаго-
приятных условий протекания и образования противоположных круго-
воротов, £ часто значительно превышает 3 (доходит даже ДО 20!),
но с другой стороны, при коническом седле п благоприятных условиях
протеканья она становится <£ 1 (фиг. 158).

Хютте. Т. И

6
Поперечное сечение щели. Если даиы скорость и количество про-
текающей в секунду массы, то молено определить площадь рабочего
сечения щели вентиля илп клапана Р\ = Uh cos а, где U означает вели-
чину среднего периметра, а а угол наклона седла вентиля к шайбе,
а отсюда уже определяют величину самого вентиля. У поршневых насо-
сов !) с переменным направлением протекания для каждого момента
применимо гГбщее уравнение:

₽*•”* = -₽1’ ci — Uh-cos а • Cj,
где Fk — величина вытесняющей поверхности поршня, a vk — скорость
его в данный момент. Так как скорость вентиля сх вследствие почти
неизменяемой нагрузки Р свободно сидящего клапана и почти постоян-
ного коэффициента истечения (л, точно так же почти неизменяема,
то h изменяется пропорционально скорости поршня, а для наивысшего
подъема 7»шах при площади поршня Fk (в тя) имеем:

Fk (i’*)max = (^1)шах q = U Лшах cos а  q.

Отсюда следует, что наибольшее сечение отверстия щели

— Z77imax-cos а, при дайной величине су зависит только от произведе-
ния Fk (г-'*)тах, следовательно, от количества протекающей массы, а не

от числа оборотов. Зиачепие Fk (i't)majc = Fk ~ определяется из вели-
чины секундной подачи насоса.

Конструкцию вентиля на основании вычисленного сечения отверстия
щели целесообразно выполнить таким образом, чтобы сечение отверстия
щели приблизительно равнялось поперечному сечению седла. Нагрузку
па поверхность Fa вентиля помощью груза или пружины выбирают
таким образом, чтобы она уравновешивала гидравлическое давление
(давлен не напора) на вентиль непосредственно перед его открытием
см. выше).

Надлежащим выбором этой нагрузки, а также ее переменой можно
всегда при свободно сидящих веитилях добиться скорости с, в отверстии
щели.

Удары вентиля и ширина кольца. У насосов для жидкостей -)
с малыми скоростями прохода через кольцевую щель и отверстие седла
весьма большое влияние на закрывание клапана и стучание в нем 3)
имеет вытесняющая, движущаяся вверх и випз, поверхиость клапана F„,
которая приблизительно = Z7b.

Целесообразно, по крайней мере в новых конструкциях, применять
пружины с регулируемым натяжением, чтобы иметь возможность сделать
подъем клаьапа и соответственно скорость протекания через кольцевую
щель настолько выгодными, насколько это допускает удар клапана при
наивысших числах оборотов.

*) См. 3 Отд : Рабочие машины.

2) См. 3 Отдел: Рабочие машины.

•1 Ср. Westph-tl, Определение размеров клапанов для насосов, Z. d. V. d. I. 1893,.
стр. 381 п Berp. Di.'Kolbenpumpen. Другие авторы: Lindner, Расчет клапанов для насосов,
Z d. V. d I. 1908, стр. 392. Новейшие исследования: Кгадъ, Испытание самодевсгвующих
клапанов для насосог Z. d. V. d. I. 1921, стр- 116.
У воздуходувок и газовых компрессоров всяких типов вытесняющее
действие поверхности клапана не играет никакой роли, так как эта
поверхность при больших скоростях значительно меньше, но за то тем
большее значение при быстрых движениях клапана приобретает вес
его G или его масса и опасность колебания клапана.

„	9 G	G

Величина выражения  -=-т, где есть вес движущегося тела, при-
С/	и

холящийся ва 1 ст длины седла, должна быть ограничена, чтобы вен-
тиль не пришел быстро в негодное состояние вследствие тяжелых
условий работы и закрывания с запаздыванием. I У вентиля воздухо-

дувки Гёрбигера и2

’ U

Пружина должна уравновесить поло-

вину движущейся заключенной в G массы. Поэтому быстроходные

воздуходувки и

компрессоры имеют узкие пластинчатые вентили из

лучшей листовой стали толщиной
от 2 до 3 mm с легким напра-
влением; более тяжелые вентили
с направлением часто снабжаются
специальными пружинными и воз»
душными буферами, чтобы вос-
препятствовать неправильным
движениям и жестким ударам
(хлопанию), '), когда вентиль
садится. Очень полезно для свое-
временного закрывания вентпля,

Фиг. 177!). если его направляющая по возмож- Фпг. 178
ности свободна от трения, напри-

мер, состоит только из одних пружин. Слишком тонкие пластинки легко

искривляются при шлифовке и в работе, поэтому
должна быть 2> 0,1 Ъ.

Конструкции: а) вентилей. Фиг. 177, 178 и
179 показывают форму конструкции небольших
тарелочных и кольцевых вентилей; первые две
конструкции с мягкими пластинами, а третья с
металлической, которые бы-
вают одинарными или группо-
выми (тип: А. Борзиг, Тегель).
Фпг. 180 показывает соедине-
ние в одну группу нескольких
малых кольцевых вентилей с
нагрузкой от собственного
веса, которая, однако, доста-
точна лишь для малых скоро-
стей в вентиле. Не следует

Фиг. 179. 5) желтая
медь, латунь.

толщина пластинки «

Фиг. 180.

*) Ср. Tobeli. Вентили для насосов и воздуходувных машин. Z. d. V. d. I- 1889,
стр. 25, 1890. стр. 325.

а) Значения цифр 1, 2, 3, 4 см. на фиг. 184	6*
здесь упускать из виду тормозящее действие больших поверхностей
трения в направляющей части при возможных боковых течениях. Группо-
вым вентилям часто отдают предпочтение перед одинарными в интересах
массового производства, в особенности для быстроходных насосов, в виду
их моньшей массы, но зато они требуют совершенно одинаковую нагрузку
на каждый вентиль и направление с небольшим трениг.ч для того, чтобы
они закрывали все одновременно.

Фиг. 181.	Фиг. 182.

Фиг. 181 показывает простой кольцевой вентиль с уплотнением Фер-
нис'а (Бейзе и Монски, Галле) для высоких давлении например, для

Фиг. 183	484. Ч Твердая резниа, 2) резиновый

буфер, 3) бронза, 4) красная латунь, томпак,
5) стальное личье.

питания котлов. На фиг. 182 —184 показаны миогоссдельные кольцевые
вентили. На фиг. 182— кольца длн облегчения уплотнения и прпшли-
фовки сами по себе подвижны, но благодаря этому они получают вред-
ные свойства групповых вентилей, а именно, зачастую не одновременно
закрывают; на фиг. 183 и 184—седло чугунное с бронзовой накладкой.
На фиг. 184 закрытие производится кольцами из твердой резины для уме-
ренных давлений в насосах, накачивающих и откачивающих воду (тип А
Борзига, Тегель).

Фиг. 185 показывает кольцевой веитиль (системы Шоне) ’) конструк-
ции Саксонского Машиностроительного завода, бывший Рихарда Гарт-

Schoen е. К динамике движения вентилей. Z. d. V. d. I. 1913, стр. 1246.
манна, Хемниц, масса которого весьма мала. Каждые два соединенные
между собою кольца вентиля имеют свободное от трения направление по-

средством велна из 6 или

12 крепко зажатых плоских
пружин, расположенных по
винтовым линиям.

Меньшие диаметры, но
зато большую строитель-
ную высоту, чем плоские
вентили, имеют конусо-
образные и цилиндриче-
ские ступенчатые вентили.
Фиг. 186 представляет сту-
пенчатый вентиль (Машино-
строительного Акц. Общ.
Балке, Франкенталь) для
больших высот напора с

Фиг. 183.

Фиг. 186.

А Седло всасывающего вентиля;

уплотнением Ферние'а (хро-
мовая кожа).

Нагрузка вентиля, кроме собственного веса, достигается еще особыми
пружинами; для ясидкостей, от которых пружины могут ржаветь, в осо-
бенности для воды, оип делаются из твердой латуни, бронзы, ие ржавею-
щей стали или из лучшей мягкой резииы
(фиг. 182 и 184). чтобы уменьшить их
изнашивание.

Примеры вентилей для воздуха и
газов см.: Воздуходувки, 3 отд., Рабочие
машины. Лучший материал для пружин —
хромоииккелевая сталь твердостью (опреде-
ляемой прибором Бринеля) от 370 до 450 и
диаметром от 1,5 до 2,5 mm 1).

Ъ) Клапаны. Движущаяся часть сое-
динена с коробкой помощью шарниров (фиг.
187), пружин (фиг. 188 и 189) или гибких
тел, например, кожи (фиг. 190) или резины
(фиг. 191). В последнем случае круглая
резиновая пластинка сама отгибается вверх,
принимая форму блюдца, прп чем целесо-
образно устроить так, чтобы при напвыс-

Седло пагпетатсльного веитилг-шем подъеме образующий угол конуса=ЗО°

Эти клапаны имеют обширное применение,

благодаря их бесшумности и способности сохраняться в воде, в насосах для
холодильников пз лучшей парагумми (сорт чистого каучука). Применением
клапанов Гутермута из пружинной лпстовой стали или бронзы для насо-
сов, компрессоров и холодильных машии получаются очень большие
выгоды в конструктивном отношении для нсего устройства и в отношении
удобства вынимания клапанов.

1) Z. d. V. d I. 1924. стр. ПО.
3.	Сопротивления в трубопроводах. Органы торможения (понижения
давления). Все трубопроводные выключатели служат не только для вклю-
чения и выключения потока в трубопроводе, но могут быть также частично
или даже исключительно использованы как регулируемые сопротивления
для регулирования живого сечения, например: в
водяных и паровых турбинах, в двигателях вну- '“И К”
треинего сгорания и т. д. (ср. эти главы).	(f

Фиг. 191.

Фиг. 187. -

Фиг. 189.

Примеры. Обыкновенный дроссель - клапан (фиг. 168), дроссель-
ные винты в масляных тормозах, буферах и периодических регуляторах
(жидкостные катаракты).

Если при этом сопротивление должно действовать так, чтобы коли-
чество протекающей массы возрастало вместе с движением выключателя
в арифметической или геометрической прогрессии, то поперечное сечеиие
прохода, в особенности для газов и паров, должно сначала весьма мед-
ленно возрастать, и только в конце быстро. Ср. фиг. 192’), где к закры-
вающему органу добавляется собственно регулирующий или тормозящий
оргаи. Такие тормозящие сечения должны быть добавлены как „пусковые
сопротивления" там, где внезапиое открытие прохода может вызвать
сильные колебания или вредные сжатия в трубопроводе.

Ч По В а г п е р у. Поперечные сечения прохода п регулируемых паровых вентилях
Z. d. V. <L I. 1911, стр. 1379 (фиг. 14)
Дроссельные вентили/ движущиеся в осевом направлении в перемен-
ном сеченип f, могут также служить как водо-, паре- или газоизмерители,
в которых при изменяющемся количестве протекающей массы Q = fctf
сечение f устанавливается, а зависящее от с/у динамическое давление
остается неизменным.

Примеры. Пароизмеритель Классена (Z. d. V. d. I. 1918, стр. 521)
ротаметры для газов и жидкостей и т. п.

Самодействующие (автоматические) дроссельные органы, кан регу-
ляторы давления (понижатели давления) или регуляторы положения.
Понижатели давления служат для автоматического регулирования давле-
ния р, (также уровня жидкости) в резервуаре или трубопроводе, изменяя
разность давлений р2 ~Pt в сечении f\ впуска по отношению к разности
давления рх—р0 в сечении f2 выпуска (фиг. 193). Давление на поверх-

Фиг. 193.

яость F подвижной стенки камеры (или на поплавок) изменяется вместе
с Pt (и уровнем жидкости), при чем. например, согласно фиг. 193,

• (Pi —Ро) = К,

где К представляет добавочную нагрузку помощью груза или пружины.
Малейшее изменеиие или К вызывает изменение в торможении до тех
пор, пока сиова не наступит равновесие. Стенка F может действовать
непосредствеиио или посредством рычажиой передачи на сечение
впуска (фиг. 193) или же и иа сечение впуска f\ и выпуска f2 (фиг. 194).

Примеры. Регулировка поплавком для резервуаров с жидкостью
всякого рода (поплавок для горючего в бензиновых двигателях, поплавок
для воды в конденсационных горшках, в напорных резервуарах). Фиг. 197
изображает разгруженный вентиль с поплавком конструкции Дена в Галле,
закрывающийся без ударов. Регулировка давления в паропроводах низкого
давления при включении в паропровод высокого давления показана на
фиг. 198. Вентиль для понижения давления завода Бланке в Мерзебурге
с разгруженным затвором. Газовый регулятор для трубопроводов све-
тильного газа, понижатели давления в кислородных горелках и мн. др.
При сильных колебаниях р, очень полезно, а иногда необходимо для
сохранения постоянного давления последовательное включение двух

Фиг. 198.

Фиг. 196.

регуляторов давления. При больших
количествах протекающей массы необ-
ходимые в таком случае большие встав-
ные поршни могут получить добавочную
нагрузку помощью небольших регулято-

Фиг. 197,

ров давления (вместо
нагрузки увеличе-
нием веса иди пру-
жинами), при чем
легко устанавливае-
мое давление р/
действует на проти-
воположную сторону
поршня (фиг. 195).

Понижатели (ре-
дукторы) давления
служат также, как
измерительные при-
боры, для измерения
величины К по-
мощью манометра
(управляемый
измерительный при-
бор Бендемана на по-
добие фиг. 194); далее

для разгрузки и ре-
гулировки положения вала у центробежных иасосов высокого давления,
как па фиг. 196, где напорная вода вступает в регулирующую камеру
через узкую щель над поверхностью F2, а вытекает через другую, про-
извольно или движением перегородки Ft устанавливающуюся щель.
Давление Ц'\_Р1 F2 (р2— 7>,)1 уравновешивается силой К, направлен-
ной по оси, при чем одновременно закрывается проход из простран-
ства с давлением р2.

4.	Дифференциальный выключатель трубопровода применяется тогда,
когда несколько регулирующих или распределяющих органов действуют

Фиг. 199.	Фнг. 200.	Фиг. 201.

При м е р ы. Фиг. 199: кран с отдельной перестановкой для пробки
и вкладыша, фиг. 200: трехходовой кран или распределитель, фиг. 201
край, поворот которого и перемещение вдоль оси совершаются отдельно
друг от друга Такое дифференциальное действие, которое удобнее выпол-
нять в поперечных выключателях, чем в подъемных (продольных), имеют
многие распределительные (например, двойные парораспределительные
золотники паровых машпн) и регулирующие механизмы. Один из двух
выключателей может быть также использован для точной установки
и регулировки от руки.

В. Элементы для передачи, трансформация, включения
и выключения энергии в телах, имеющих самостоятель-
ную форму (твердых).

а) Переход от тел, не имеющих самостоятельной формы,
к телам с самостоятельной формой.

1.	Уплотнение направляющих. Если 6—кольцевой зазор в mm,
d'.l— отношение диаметра направляющей к ее длине, Др — уменьшение
давления в атмосферах и Z — удельиая вязкость (но Уббелоде) относи-
тельно воды при температуре 0°, то выделяющийся в час через уплот-
нение объем V в cm3/h

_ (100S)3  d  Др

2 • I • Z

Главную роль играют о и Z, при чем Z= 5470 т)/, a rlt— техниче-
ский коэффициент вязкости в kg.sec/m2.

Уменьшение давления в жидкостях, протекающих тонкими слоями,
при неизменяемом о—прямолинейно, а в газах, притом же условии тече-
ния параллельными слоями, — по параболе

Если, например,

- = 1, ^- = 1,
I ’ Z
то для	о = 0,10	0,05	0,01 mm

У =500	66	0,5 cm3/h.

Величины удельной вязкости Z при 20° С для некоторых тел по
отношению к вязкости воды при 0° имеют приблизительно следующие
значения:

Таблица 16. Удельная вязкость Z.

Материал	Z	Материал	Z
Водяные нары . .  Водород 	  Воздух ....  Эфир . 	  Вода (при 20° С)	. .	} около  " 11ию  . ч,  0,57	Керосин 	  Веретенное масло .... Оливковое и репное масла Минеральное масло . . . Касторовое масло . . • .	около 1,5  от 10 до 20  „ 50 „ 100  „ 150 „ 300  около 550

Поэтому введение вязких жидкостей, именно, смазочных масел
в зазор является выгодным, так как их вязкость по сравнению с вяз-
костью воды и, особенно, газов очень велпка. При газах и парах уже
является выгодным включение одной только воды или воды в виде конден-
сирующейся из пара. В остальном задача каждого упг^тиеиия сохранять
небольшой величину зазора о.

Этого можно достигнуть различными способами, кото. ые можно также
применять и в совокупности:

а) точной пригонкой. Тесная вращательная посадка в направляющей.

Преимущества: наименьшее трение независимо от обслуживания.
Недопустимое увеличение 6 в работе всячески следует предотвращать,
например, выбором мало изнашивающихся или легко заменимых мате-
риалов (закаленная сталь, чугун, фосфористая бронза, белый металл),
удалением накопившейся грязи, избегая боковых давлений и поперечных
движении и вызываемого ими изнашивания. Особенно вредные послед-
ствия при больших диаметрах вызывают искривление, сильное натяжение
и большая разиица в температурах у внутренней части и ее оболочки.
Внутренние и наружные направляющие по возможности надо делать смен-
ными на случай изнашивания. Точная пригонка, как единственный способ
уплотнения, применяется только там, где исполнимы вышеуказанные усло-
вия, илп там, где небольшая неплотность не вызывает опасений.

Примеры: воздушные насосы холодильников, насосы для чистой
воды двойного действия, примерно, до 8 at давления в насосе и диамет-
ром 400 mm, насосы для смазочного масла и горючих веществ.

Канавки и камеры: для собпраипя могущих быть механиче-
ских загрязнений и смазочного материала, особенно в длинных напра-
вляющих, делаются кольцевые канавки (иа стержне или его направляю-
щей); уплотняющей длиной I при этом считается длина без канавок.

Примеры: уплотнение тяги клапана (см. Паровые машины). При
газах и парах с быстро меняющимся давлением, значит, в поршневых
.двигателях и поршневых (плунжерных) насосах очень полезно для их.
уплотнения применение расширительной камеры, действующей, как воз-
душный колпак, так как газы, вступающие в нее под давлением, превы-
шающим давление, соответствующее среднему напору, наполняя ее, теряют
в своем давлении, так что для величины Ьр наибольшее давление (кото-
рое может легко вытеснить смазочное масло из зазора) имеет меньшее
значение, чем среднее давление полного цикла машины.

Примеры особо больших расширительных камер: 1. Металлическое уплотнение
сист. Ленца для пара, фиг. 202, с тремя последовательно включенными уплотняющими
цельными чугунными кольцами а, с весьма малым зазором надетыми на стержень точно
цилиндрической формы н тремя перемежающимися с ними камерами d. Эти камеры друг
к другу пришлифованы и нажаты друг па друга помощью крышки с. За последней камерой
следуют два самопружпнящие кольца Ъ для удержания конденсационной воды, которая
выпускается внизу сальника. Смазка постоянно нагнетается и подводится к кольцам,
чтобы они были всегда смазаны. Благодаря тому, что уплотняющие кольца отделены друг
от друга, можно достигнуть весьма точной пригонки стержню, а также возможности попе-
речного перемещения его.

2. Уплотнение индикаторного поршня индикатора Дрейера-Розеикранца (фиг. 203).
Индикаторный цилиндр, для равномерного нагревания, снаружи омывается наром.

В то время, как при параллельном течении
среднее сопротивление уменьшается вследствие
сокращения длины набивки промежуточными
незаполненными канавками и камерами, это

Фиг. 202.

Фиг. 203.	Фиг. 204.

сопротивление значительно увеличивается ’) при тех же приспособлениях,
в случае вихревого течения, так что при газах и парах вполне действи-
тельны лабиринтные уплотнения.

Примеры: фиг. 204: Уплотнение вала (Всеобщей Компании Электри-
чества) для стороны низкого давления паровых турбин. Длина зазора
должна быть довольно большой, чтобы воспринять неизбежные разницы
в тепловом расширении, а также вал должен быть хорошо центрировав
для того, чтобы ширина зазора оставалась небольшой. Чтобы сделать
тем пе менее выступающий пар невидимым, уплотнение соединяется
с холодильником, так что с одной стороны поступает пар, а с другой—
немного воздуха. Особенно применимо для незначительных разниц
в давлении. Подробности см. Стодола, Паровые турбины

/>) автоматическим уплотнением посредством рабочего давления;
1. Манжетное уплотнение, в большинстве случаев действующее радиально,

’) Z. d. V. d. I.. 1923. стр. 766. Опыты Р. Випке ля.
например, посредством манжет из мягкой, гибкой кожи (прессованной
в формах ровно и без складок), особенно употребительно прп жидкостях.
Фпг. 205 до 207 для внутреннего уплотнения или уплотнения в кожухе,
фиг. 208 и 209 (затем фиг. 233 и 241) для наружного уплотнения
пли уплотнения у поршня. Форма манжета по фиг. 210 уплотняет сна-
ружи и из нутри. Каждый манжет действует только до тех пор, пока
давление прижимает его радиально к стенке, следовательно там, где
напор меняется, как например, при дисковых поршнях двойного действия,

и 206), если

следует в соответственных местах ставить два противодействующие ман-
жета (фиг. 209), также при уплотнении стержней (фиг. 205

Фиг. 206.

Фиг. 205.

Фиг. 208.

Фиг. 209.

Фиг. 210.

давление падает ниже атмосферного (например при всасывании у насо-
сов). Где кожа неприменима - часто применяются манжеты из мягкого и
упруго прилегающего металла (латуни, меди, белого металла), из резииы,
также из гуттаперчи для особых целей.

Трение манжет R = l!„ -1- р. где F—поверхность трения ман-
жета и Др,я — средняя разница давлений с внутренней и наружной сто-
рон манжета, Z?()—трение, которое следует по возможиости уменьшать и
которое имеется при рт = 0.

Из этого соотношения ясно, что для уменьшения трения целесо-
а следовательно, и длину уплотнения не выбирать
слишком большой; р. для мягкой кожи (смазанной)
0,03 до 0,07; для жесткой сильно дубленой кожи
0,10 до 0,13; при необработанных поршнях, грязной
воде и т. п. до 0,20 (по Г. Ланг у).

Преимущество манжетного уплотнения то, что
потери от трения уменьшаются пропорционально
уменьшению давления. Манжетное уплотнение при-
менимо при давлениях любой величины, особенно
если при этом включают одну за другой несколько
манжет, чтобы уменьшить и силу нажатия
в отдельных манжетах и чтобы смазка не выдавли-
валась.

Пример. На фиг. 211 поршень пресса Гу-
бера для давлений до 5600 at, набивка которого
рошей кожи, с заостренными краями, сменяющихся
металлическими шайбами ’), также с заостренными кромками.

Условия для длительной прочности кожаных манжет: чистая вода или ие пор-
тящие кожи жидкости (отсутствие ржавчины и бороздок на поверхности скольжения)^
скорость движения поршня < 1 m/sec, так как в противном случае изнашивание и треийе
слишком велики. Манжета должна быть н снаружи, и внутри, в случае необходимости
также помощью заполняющего кольца, приложена таким образом, чтобы только ее цилинд-
рическая часть была подвижна и чтобы она ие могла перемещаться туда и назад вслед-
ствие трения. Заполняющее кольцо при кольцевых канавках (фиг. 210J—из металла
резины плп пряжи. Для кожаных манжет Геркеи рекомендует хорошо дубленую кожу,
но там, где встречается температура выше 8Г.°, следует предпочитать хромовую кожу

Для манжет нгляповидной и чашевидной формы (фиг. 207 и 20R)—наиболее употре-
бительные размеры: 2,5 до 30 ст диаметром. Из цельного куска кожи изготовляются, ио
с большим трудом, манжеты диаметром до 100 и даже 150 ст манжеты формы U для
кольцевых гнезд до 50 сш диаметром, поставляются также диаметром до 100 и даже
150 ст. Для более крупных размеров кожу приходится уже склеивать. Из очень тонкой
кожи, навример, от 1 до 1,5 mm толщины делаются манжеты даже для скалок диа-
метром 1 ст.

2. Уплотнение щели основано на принципе автоматического тормо-
жения (фиг. 196), в особенности для уплотнения валов с осевой
нагрузкой помощью производящей работу жидкости или специальной
жидкости.

с) упругим нажатием. 1. Осевым давлением в сальниках 2): а) исполь-
зованием поперечного расширения весьма упругих материалов или сме-
сей из них, например шнуров из волокнистых веществ (пенька, хлопок,
асбест), затем колец из кожи, металлизованной бумаги и т. и., которые,
будучи сжаты в осевом направлении, расширяются радиально и этим
уменьшают зазор. Это собственно сальники. Для уменьшения трения на-
сухо необходимо обильно пропитывать эту набивку маслом, салом,
жиром, графитом, тальком и т. п., также полезно для отвода теплоты,
уменьшения трения и для сохранения набивки примешивать опилки
баббита. Смазка зависит от рода и температуры материалов, подлежа-
щих уплотнению.

Трение возрастает вместе с давлением, производимым иа сальник
снаружи и извиутри в осевом направлении; соответственно повышается
п радиальное давление. Радиальное нажатие рг составляется прп доста-
точно упругих и однородных материалах из предварительного нажатия
производимого внешним осевым давлением и из части pri, которая
прн достаточном внутреннем давлении превышает предварительное нажа-
тые, так что и здесь, как у манжеты, происходит иечто вроде самопрп-
гонки уплотнения. Таким образом, сопротивление трения R —у- Р'
’ (Рч "Ь Рг 1 ~ Ra + -R/, из которых первый член Ra, т.-е. трение при
холостом ходе направляющей, и вызывающее его предварительное нажатие
может быть тем ниже, чем больше упругость уплотняющего материала.
Поэтому трение тем легче держать на низком уровне, чем меньше уплот-
няющий материал теряет свою упругость. При неравномерной набивке,
неупругом материале и слишком сильной затяжке сальника, трение На
может стать чрезвычайно большим. При вращающихся сальниках, напри-
мер, у центробежных насосов уплотняющий жгут ие должен быть намо-
тан на вал по направлению вращения, так как в этом случае он во
время работы, благодаря действию кручения, еще крепче будет обтяги-
вать вал.

') Доклад Геркена, Z. d. V. d. I. 1905, стр. 1445.

См. VV. Lyne п: Сальники у паровых машин, Z. bay г. Rev. —V. 1904, стр. 35
и ел. (со мно1. черт.).
Преимущества сальника с набивкой из волокнистых веществ:
шнуры для набнвки могут быть намотаны, не будучи разрезаны,,
на скалкн любого диаметра; можно даже уплотнять не круглые,
сдвинутые или износившиеся скалки, благодаря плотному прижатию
набивкн. Для скалки возможны большие боковые перемещения; дешевое
устройство.

Недо татки волокнистых веществ: недолговечность службы, непригод-
ность в большинстве случаев после разборки; при больших значениях мА
стержень сильно изнашивается (вследствие содержания кремния в волокне);
для более высоких температур органические материалы неприменимы,
например: у паровых машин с перегретым паром и у двигателей внут-
реннего сгорания. Часто удорожают работу.

Набивка Роберта Цаппа, Дюссельдорф (Крупповская мягкая с примесью металла
набивка): безформенная или н виде готовых колец и полуколец, состоит, главным обра-
зом, из асбеста, графита и опилок от свинцовых сплавов, применяется для самых высо-
ких температур и давлении, имеет достаточную упругость, чтобы ие препятствовать
незначительным боковым движениям скалки и чтобы уплотнять скалки, сделавшиеся
некруглыми или шероховатыми. От этой набивки скалкн не изнашиваются.

Набивка М. Баха Шарлотенбург, Г- Гун Барлин, Гетце Буршельд, Л е х-
дера Штутгард и мн. др: пустотелые или и—кольца из мягкого, металла, полости
которых наполнены упругим материалом, также дают радиальное нажатие под действием
осевого давления (переход к следующей группе).

Так как врвгмя от времепн набивку приходится дополнять или вовсе сменять г
то такие сальники применяются почти только в доступных неподвижных частях.

Применение сальников в движущихся частнх ио фиг. 240 слева

теперь редко,

Фиг. 212.

только у насосов с незначительной скоростью поршня
или с непродолжительным рабочим временем, чтобы
соответственно замедлить изнашивание, или же для ци-

линдров не совсем круглых.

Уплотняющий материал сидит
большой частью на особом основ-
ном кольце, плотно обхватываю-
щем скалку, имеющем снаружи
зазор (см. фиг. 224, наружную
набивку), чтобы скалка не увлекала
с собою волокнистое вещество.
Там, где направление для скалки
необходимо, последнее составляет

Фиг. 213.

одно целое с основным кольцом и превращается в груидбуксу: фиг. 212;.
на фнг. 213. наоборот, направление, чтобы оно могло самоустанавли-
ваться, составляет отдельную деталь. В паровых машинах, работающих
перегретым паром, и в двигателях внутреннего сгорания грундбуксы
делаются часто очень длинными для предохранения от влияния высоких
температур.

Размеры сальников. Длина сальника в первую очередь зави-
сит от условий места, его положения, разницы в давлениях и от каче-
ства уплотнения. Поршни компрессоров для аммпака, сернистой кислоты
и т. и. должны иметь особенно длинные сальники; при жидкостях длина
может быть меньше, чем при газах. Средние размеры: ширина кольца
(толщина набивки) 2/;( до ~\/~d, если d диаметр направляющей, а
длина набнвки не превышает 6-ти до 8-ми кратной ее толщины.
Наименьшая длина крышки сальника, которая при нажатии не
должна искривляться от набивки, получается ns расчета на полное
сжатие материала набивки. Крышка часто снабжается втулкой из бронзы
или белого металла для направления и вместе с тем длн уменьшения
трения. Смазка трущихся поверхностей набивки имеет большое значе-

ние и для итого оставляется место для масла, но лучше к этим трущимся

поверхностям масло подводить под некоторым постоянным давлением.
Фиг. 212 показывает сальник с маслоуловителем.

Р) Превращением упругого осевого давления в радиальное нажатие
помощью кольцеобразных клиновых поверхностей.

Пример: Набивка Говальдта (фиг. 214): радиальное давление
вовнутрь и внаружу (без поперечного движения) действующими как

клинья, коническими коль-
цами, состоящими из 2 и
более частей; эти кольца,
если не все, то внутренние

Фиг. 215.

Фиг. 214.

обязательно, делаются из подходящих свинцовых сплавов (например, 80%
свинца, 15 до 8% сурьмы и от 5 до 12% олова). Где необходимо
поперечное или угловое движение, весь сальник, в котором находится
набивка, должен быть подвижным.

Пример, фиг. 215, сальник Нюрнбергского газового двигателя
с набивкой Говальдта, как внешнее уплотнение. Подвижность получается
с одной стороны от самоустанавлпвающегося кольца, а с другой стороны
благодаря пружинам. Упругое нажатне металлическими пружинами
(фиг. 215) илн пружинящим жгутом (фиг. 214) может быть незначитель-
ным, так как внутреннее давление само регулирует нажатие пружина
здесь коротка, так как не имеет хода, но упругость ее должна быть
достаточной, чтобы воспрепятствовать движению набивки вперед и назад,
вследствие чего пружину следует по возможности ставить со стороны
давленпя. Так как при прекращении смазки металл набнвкн плавится,
при загрязнении образуются шероховатости, то целесообразно подводить
смазку масляным насосом (Молеруп), а также защищать набивку от
загрязнения и от высоких температур со стороны давления (фиг. 215).

При хорошем исполнении: весьма большая продолжительность службы,
штоки не изнашиваются (как прн пеньковой набивке), незначительна»
потеря от трения.
Фиг. 216: Сальник сквозного поршневого штока локомотивов с пере-
гретым паром (конструкция В. Шмидта, Кассель) с впутрилежащей длин-
ной, а потому и легко устанавливаемой, пружиной и со втулкой, которая
может иметь и поперечное и угловое перемещение, благодаря набивочным

кольцам, ограниченным пло-

Фпг. 216.

скнмп ц шаровыми поверхно-
стями. Направляющая сквоз-
ного штока совершенно отде-
лена от сальника.

Эти металлические набив-
ки часто имеют еще снаружи
особые мягкие, плотно приле-
гающие тонкие кольца, пре-
пятствующие проникновению
грязи снаружи п просачиванию

масла извнутри.

2. Упругое нажатие благодаря радиальному упругому давлению
в пружинящих кольцах. Кольца с прорезом пз одной илп нескольких
частей с узким стыковым зазором давят радиально внаружу или но
внутрь помощью особых пружин, или благодаря собственной упругости,
и этим уменьшают зазор о, который необходимо уплотнять, чтобы не
было пропуска. Необходимое для этого условие: в высшей степени точ-
ная обработка, чтобы при нажатии зазор был везде одинаково узок
и особые меры надо принимать длн уплотнения стыковых зазоров.

Материал для этих колец: вязкий, не слишком мягкий, но очень
крепкий чугун, рейсе бронза (пря опасении появления ржавчины); залнвка
баббитом плп обкладка углем только при малых диаметрах.

Полезно для конструкции оставить незначительный радиальный зазор
между кольцом и канавкой (так как последняя легко забивается грязью
или затвердевшим маслом) н весьма малый зазор в осевом направлении,

также полезно упругое нажатие колец по
уплотнения). Быстро движущиеся кольца
высоту, чтобы уменьшить давление масс
(при переменах направления движения)
и изнашивание канавок.

направлению осн (н целях
должны иметь небольшую

Фиг. 218.

Фиг. 217.

Чем короче у кольца, разделенного на несколько частей, каждая его
часть, тем лучше оно прилегает к цилиндру, но н тем больше стыков
подлежащих уплотнению, поэтому деление кольца более чем на 4 части
допустимо только при очень больших диаметрах цилиндра. Внаружу
уплотняющие приспособления лочтн всегда находятся на движущейся
части (например, на поршне) н должны поэтому иметь как можно
меньше подвижных детален для уменьшения инерцнн масс.

Примеры уплотнения внаружу: фиг. 217 и 218 нзобра :;ают кольцо из
нескольких частей с винтовой пружиной системы Вуклея, нажимающей
внаружу в осевом и радиальном направлениях (часто применяется при
пзршнях цилиндров низкого давления больших судовых двигателей); чем

Фиг. 219

Фиг. 220.

Фиг. 221.

меньше длина уплотнения, тем слабое могут быть пружины; в настоящее
время применяются преимущественно узкие уплотняющие кольца; фиг. 210
показывает поршневые кольца с кольцевыми пружинами
для той же цели (внутренние кольца из стали, наруж-
ные— из чугуна); фиг. 220 и 221—разные пружины,
употребляемые для нажатия в радпальном или осевом
направлениях; фиг. 222 —особо узкие поршневые кольца
из четырех и более кусков с замком (конструкция бр.

Шмек в Эйзерфельде на Зиге).

Нанпростейшее решение: коль-
цевая пружина из одного куска
с прорезом, которая одновременно
сама уплотняет: поршневые коль-
ца (введенные Рамсботомом) но
фиг. 223 (см. также о поршнях,

Фпг. 222.

стр. 104 и сл.) всюду применимы, благодаря их простоте, одпако, для иих
требуется хорошо пружинящий материал, самая точная цилиндрическая
форма для кольца и направляющей и неизменяемость этой формы, а по-
этому из: Отопление колец и направляющих должно быть очень тщатель-
ное, и должно строго следить, чтобы не было искривления цилиндров во
время работы (расчет см. ниже).

Примеры для внутреннего уплотнения: фнг. 224. Сальник инже-
нерного бюро д pa Р. Прёлль в Дрездене: 3 чугунные сегмента с про-
кладками в стыках обвязываются гибкой трубкой и образуют кольцо,
и каждая пара таких колец кладется в камеры так, чтобы стыки их чере-
довались. В зависимости от высоты давления пара для уплотнения бывает
достаточно от одной до четырех пар таких колец. Чтобы избежать поды-

Хютте. Т. П.

7
мания самого внутреннего кольца и шума в набивке, самое внутреннее
уплотняющее кольцо снабжено разгрузочными каналами.

Фиг. 225 показывает сальник с кольцами

Фиг. 223.

из угля В. К. Э. (Всеобщей Компании Электри-
чества) дтя стороны высокого давюния паро-
вых турбин. Кольца составляются пз трех

Фиг. 224. I) Нагнетаемое маоло, 2) прокладка,
3) асбестовая прокладка, 4) без прокладки.

сегментов ретортного угля, стягиваемых или упругими скобами, или гиб-
кими трубками. Для осевого нажатия и уплотнения служат особые спн-

фиг. 225.

ральные пружины, кроме
того, имеются выступы,
препятствующие круче-
нию. Проникающий пар
отводится вовнутрь.

Фиг. 226: уплот-
няющие порш новые коль-
ца не разделены иа ча-
сти; кольца с переме-
жающимися прорезами
поочередно уплотняют
с внутренней и наруж-
ной сторон, делаются
из чугуна н употребля-

ются для перегретого пара. Другая
форма представлена на фиг. 215, саль-
ник для газовых машин МАН'ан Нюреи-
6epie. Сперва уплотнение произво-
дится поршьевыми кольцами, нажимаю-
щими вовнутрь, затем набивкой Го-
вальдта, а между ними подводится под

давлением масло. Все части могут выни-
маться каждая порознь (в новейших

конструкциях сразу вынимается весь сальник, так как внутренние
части легко склеиваются друг с другом и ржавеют).
Расчет пружинящих колец. В зависимости от разницы в давлении, ско-
рости движения поршня и материала, в основу расчета берется радиальное
давление нажатия р от 0,2 до 0,4 at (для компрессоров высокого давления
0,5 at и более). Для отдельных, равномерно распределенных, радиально
действующих пружин (например, фиг. 221) сумма радиальных упругих
снл S (Pfi = pdnb, где drd>— соприкасающаяся поверхность кольца.

При равномерном натяжении от огибающих пружин гибких трубок,

согласно фиг. 224, касательное упругое натяжение Pf = —-—;

на осно-

вании этого можно определить длину ненатянутой пружины, длина же
натянутой пружины дается конструкцией (то же относится н к пружи-
нам, нажимающим наружной стороной, фиг. 218 и 2191.

В кольцевой пружине с прорезом, состоящей из одной части,
фиг. 227 и 228, т.-е. у нормального поршневого кольца, а также в нажи-
мающей внаружу или вовнутрь стальной листовой рессоре, натяжение
pbd.	.	„	„

пружины в прорезе Pj =	— должно быть заменено пружинящей силой

самого кольца. Поэтому для показанных на фиг. 227 и 228 сечений имеем
в точке А изгноающни момент Л1Ь = Р? - а —	—, откуда следует, что

при толщине кольца s в точке А и напряжении от изгиба къ

\ ЛI кь ’

Длина дуги а, на которую концы кольца должны раздвинуться, илн прп
внутреннем уплотнении сдвинуться, чтобы произвести напряжение къ

в точке А и через это

давление р на поверхность
касания получается по
Рейнгардту из урав-
нения:

а ___2,4 кь

~d~ ~Ё ’ ИЗ’
d

Эта величина кь дей-
ствительна и достаточна
для прочности всех колец,
которые вставляются в свои
гнезда без раздвигания пе-

рекрывающих доуг друга концов, в особенности

Фнг. 228.

для колец с большим

нажатием р пли низким кь, а также для колец, уплотняющих извнутри,
например, ио фиг. 226 и 232, которые целесообразно помещать в особые
обоймы.

Наоборот, в поршневых кольцах по фиг. 223, для посадки которых
з гнезда необходимо сильно разнять перекрывающие друг друга концы,

) Более точную теорию расчета поршневых колец см. Reinhardt, Z. d. V. d. I., 1901,
•гто. 237.
при некоторых условиях возникают значительно большие, хотя и едино-
временные напряжения перекрытия kin, которые, однако, ни в коем слу-
чае не должны переходить за предел текучести, так как кольцо от этого
теряет свою круглую форму. Наименьшее значение къи при тщательном
раскрытии концов получается по Р е и в г а р д т у для невзмеияемой тол-
щивы кольца:	,

къа = 1,6

принимая
нагрузка,
внаружу:

Е = 800000 и кь = 1000 kg/cm2 для чугуна (постоянная
лучший материал), получим тогда для колец, уплотняющих

8  2°/ d	/о	3%	3,5%	4%	5%
р = 0,133	0,3	0,4	0,53	0,83 at
т = 1б%	10%	8,6%	7,5%	6%
къи = 510	1150	1570	2050	3200

Поэтому прн кольцах

с разводимыми концами целесообразно выбрать

V = 0,3,	= 3% и — = 10%. Для р — 0,5 требуется уже чугун наи-

высшего качества, прн больших значениях р кольца с разводимыми кон-
цами недопустимы. Сталь, в виду опасности заедания, как материал для
поршневых колец нельзя рекомендовать.

Изготовление пружинящих колец. Вычисленная величина расхождения
концов а для безопасности еще должна быть увеличена на некоторую
.	.	, d

величину е (в mm), которая по меньшей мере равна е — 1 - =-, имея
о 00
в виду, что поршневые кольца во время работы обыкновенно сильнее
нагреваются, чем лучше охлаждаемые цилиндры; этот разрыв получается
или разрезанием цельного кольца, пли наклепкой внутренней поверхности
кольца с противоположной стороны перекрывающих друг друга концов
вальцем илн молотом (при наружном уплотнении). Сами кольца должны
быть обработаны таким образом, чтобы они в натянутом состоянии были
точно цилиндрическими на уплотняющей стороне и таковыми оставались бы
во время работы. Поэтому целесообразно удерживать концы поршневых
колец в стыке во время обточки или шлифовки в окончательном поло-
жении помощью свободно вставленного штифта. Форма кольца, толщина
которого ио направлению к стыку постепенно уменьшается до 2/3 или 3/4

Фнг. 229,

Фиг. 230.

своей величины, лучше
в смысле уменьшения
собственного веса и
.отавного перекрытия,
но зато дороже, чем
кольца одинаковой по
всей длине толщины.

Стыковые зазоры е при наружном уплотнении малы (фиг. 229) и легко
могут еще уменьшиться, например, помощью особого замка (фиг. 222,
Составные части машин.

101

или согласно фиг. 230 или 231), так что сечение прохода стано-
вится весьма малым. Кроме того, при нескольких последовательных коль-

дах стыки их располагаются вперемежку, а прн неразгруженных от нор-
мальных давлений поршнях (горизонтальных) они располагаются наверху.
Наоборот, при внутренних уплотнениях стык наименьший = а (фиг. 227).

Способ Зондермана ’): кольца с	.

перекрывающимися в нахлестку кон-
цами, согласно фиг. 232, сначала при-
готовляются в виде спирали, а затем
прн нажиме становятся плоскими.

Фиг. 232.

Фиг. 231.

2. Цилиндры, поршни и поршневые штоки. Придаваемая им форма
будет, смотря по тому, где помещено уплотнение, в выемке ли рабочей
камеры (фиг. 233) пли
внутри в самом теле
(поршня плп штока) при
почти всегда цилиндриче-
ской форме направляю-
щей (фиг. 234); соответ-
ствующая часть должна
иметь наименьшую длину
направления L = ходув-|-
+ длина уплотнения 1а.
Соответственно этому по-

лучаются основные формы

А и В цилиндров одинарного действия открытых и соответственно
открытых поршней. Для поглощения работы всех нормальных ела-

Фиг. 234.

Фиг. 235

гающпх, включая п вес. предусматривается особая направляющая вне
цилиндра. Если эти силы воспринимает на себя сам цилиндр, то тогда

*) Зопдермак, Z. d. V. d. I., 1899, стр. 1527.
on принимает форму Bt (фиг. 235). Наконец, смотря по надобности, даль-
нейшая передача давления Вр.; может осуществляться посредством пусто-
телого цилиндра (трубы) (формы А п Bt), или же посредством стержня
(форма В), ось которого совпадает с осью цилиндра и площадь сечения
которого должна соответствовать наивысшему напряжению, могущему
в нем возникнуть.

Формы А поршня и цилиндра главным образом применяются для жид-
костей, для которых величина вредного пространства и его поверхность не
имеют значения; формы В—для воздуха, газа и пара, так как они могут при
самом малом вредном пространстве и незначительной поверхности оказы-
вать сильное противодействие. Для поршней одинарного действия при
большом внутреннем давлении особенно выгодна форма В,, так как
уплотнение улучшается благодари большой длине направляющей.

Обыкновенно делают внутреннюю часть подвижной, а наружную
(цилиндр) неподвижной, вследствие большей простоты конструкции; обратное
устройство илн же подвижность
обеих частей составляют очень ред-
кое исключение.

Особые формы получаются раз-
личными сочетаниями основных форм
для цилиндров двойного действия
или многоступенчатых с поршнями
и поршневыми штоками соответствен-
ной конструкции.

Фиг-236-	Цилиндры. О с н ов и ан форма

А. Минимальная толщина стевкн s

рабочих камер получается, когда таковая зависит только от внутреннего
давления при шаровой форме, которая поэтому применяется особенно

для водяных насосов с высоким внутренним давлением и коротким ходом
поршня (по сравнению с цилиндрической формой).

Шаровая форма очень удобна для сочетания

тт

При этом s =

г	4 /г,

и перехода к направляющим и расположения всасывающих и нагнетатель-
ных клапанов и затворов. Более часто, однако, употребляется цилиндри-
ческая форма, ось которой совпадает с осью направляющей илп перпенди-
кулярна к ней (см. отд.: Рабочие машины. Поршневые насосы).

Расчет толщины стенок s, как и для труб (см. выше, стр. 40),

s = где pi не должно быть

к

При более высоком внутреннем

давлении 7;„ наибольшее превышает более чем на 10% среднее напря-
жение kz, вследствие чего необходимо применять более точный расчет по
уравнению (1), том I, стр. 744. Особенно важны все места, через которые
происходит проникание и переходы в углах (фиг. 23G). Дли последних
действительно kzf — piF в указанном разрезе. Сечение f может быть
усилено утолщением или сильным закруглением, в случае необходимости
(при чугуне, алюминии) помощью крепко затянутого натяжного болта
(фнг. 237), который воспринимает растягивающие усилия.

При отливках далее с незначительным внутренним давлением самый
способ изготовления часто не позволяет удовлетворяться толщиною стенок,
которая теоретически вполне достаточна. Поэтому у чугунных цилиндров,
но подлежащих расточке, минимальная толщина стенок

в ст:

Di
50

-]-1,0 ст, если цилиндр отлит вертикально, и

Di

40

-I- 1,2 ст, если цилиндр отлит горизонтально.

8 =

Помимо этой эмпирической формулы для минимальной толщины сте-
нок, вообще, необходима прибавка от 0,3 до 0.6 ст к полученной вычи-
слением величине s, имея в виду возможность смещения шишки во время
литья, не считая припуска на обработку. Обработанные стенки, которые
после износа должны еще раз плп два растачиваться, получают еще для
этой последней цели припуск от 0,3 от 0,5 ст.

Насосные цилиндры. Вследствие пульсирующего давления (спо-
соб нагрузки II) здесь для чугуна	kg/cm3, дли стального

литья 500 kg/cm3, при этом 1,5 cm, так как тонкостенное стальное
литье бывает пористо и с трещинами.

Цилиндр гидравлического пресса’). Постоянное давление
(способ нагрузки I). При высоком давлении для легкости конструкции
часто /;г принимается непомерно большим:

для чугуна и бронзы: Дя . . . . = 300 до 750 kgicm3.
w фосфористой бронзы.............” 500 „ 1000	„

„ стального литья и жел-’за „ . =:1000 „ 2000	„

Доводить допускаемое напряжение до вышеуказанных пределов сле-
дует только в крайних случаях; в отношении стал него литья рекомен-
дуется вопрос о пределах допускаемого согласовать с пос.авщиком,
и в зависимости от этого придать конструкции ту или иную форму.

Если дана сила давления Р, передаваемая поршнем пресса, а давле-
ние на единицу поверхности может быть произвольно выбранным, то
наружный радиус та цилиндра пресса будет наименьшим при ~ = 0,36, а

именно:

откуда s — 0,5 гj.

Для /г2 = 1100 kg/стп3 можно, сле-

довательно, принять pt = 400 ат.

Основная форма В. Формы цилиндров в виду разнообразия
связанных с ними распределительных органов бывают чрезвычайно раз-
нообразны и расматрпваются для каждого отдельного случая в соответ-
ствующем отделе поршневых машпн. Прп выборе толщины стенок, формы
и материала 2) долиты быть приняты в расчет не только те напряжения
и деформации, которые вызываются непосредственно внутренним давле-
нием, но также весьма большое значение имеют внутренние напряжения
и деформации, происходящие от разности температур в стенках, в осо-
бенности в машинах, работающих перегретым паром, и в двигателях вну-

треннего сгорания.

’) Расчет т'уб с надетыми п нагретом состоянии кольцами, см. том I, стр. 746; Губер,
Цилиндры ир ссоо, Z. d. V. d. I., 1901, стр. 622; Лоренц, Цаллистика, Z. d. V. d. 1., 1916
стр. 689 (орудийные дула).

а) См. Rehfus, Olmotor 1916/17, стр. 313.
Поршни. Типы и названия: поршни с длинной направляющей и си-
ловой передачей (движущий механизм) в трубе как по основной форме А,
фиг. 233, так и по форме Bt, фиг. 235, называются плунжер-
ными (нырялами), в противоположность коротким дисковым поршням
(форма В), которые передают давление поршня на один (редко на не-
сколько) поршневых штоков. Типы плунжерных поршней одинарного и
двойного действия для водяных насосов см. в отд.: Рабочиемашивы. Пх
изготовляют в виде полых тел, чем значительно уменьшается их вес
в воде.

Плунжерные поршни одинарного действия плп открытые поршни для
двигателей внутреннего сгорания объединяют задачу уплотнения и нос-

Фпг. 238.

Фиг. 239.

приятия боковых давлений кривошипного механизма с задачей отвода
тепла, притекающего ко дну (лобовой поверхности) поршня.

Пример: фиг. 238 для горизонтального четырех-
тактного газового двигателя.

Опорною поверхностью поршня для расчета не-
обходимо считать всю цилиндрическую часть его по-
верхности, а опорное давление на единицу поверх-
ности р целесообразно принимать не более 1 до 1,5 at
для того, чтобы замедлить процесс изнашивания;
для автомобильных двигателей с небольшим числом
рабочих часов это давление может быть значительно
выше. Переход тепла от основании поршня к его
цилиндрической части совершается таким образом,
что наибольшее расширение поршня происходит у
основания, а затем оно постепенно уменьшается в
цилиндрической части. Поэтому поршень в холодном
состоянии должен быть соответственно обточен на
конус. При крупных размерах поршня основание его
охлаждается водой или маслом.

Фиг. 239. Поршень для водяных, пожарных.конденсационных насосов нт. п.На сере-
дине высоты цилиндрической нонерхзостн канавки для смазочного материала и грязп.
Также скосы на верхнем конце для задержки грязи. Если поршень делается не плотным,
то надевается кожаная манжета (фиг. 239 вверху).
Створчатые (клапанные) поршни. У многих насосов,
в особенности у насосов старых конструкций, на поршне помещаются кла-
паны для пропускания рабочей жидкости.

Фпг. 240.

Примеры. Фиг. 240—поршень с резиновым клапаном (слева с пень-
ковой набивкой, справа с металлической); фиг. 241—с металлическими кла-

Фяг. 242.

панами и кожаным уплотнением вентиля и поршни (для колодезных на-
сосов). Затем полые поршни для воздушных насосов холодильников и
вентильные плунжерные поршни у насосов Риттннгера в отделах: Паро-
вые машины, Рабочие машины, Поршневые насосы. Главное условие для
таких поршней при воде — незначительная скорость поршня, так как
иначе скорость воды в вентилях становится слишком велика, и чтобы

Фиг. 243.

вентили, редко
подвергающиеся
осмотру, имели
кожаное или ре-
зиновое уплот-
нение.

Дисковые пор-
шни или порш-
ни со штонамм.
Обычная конст-
рукция в маши-
нах двойногодей-
ствия, в которых
работу произво-

дит пар или газ.
Для чугуна и ста-

простраиеиная форма — полый поршень с наружной и

ли наиболее рас-
внутренней стен-

ками с укрепляющими внутренними ребрами. Фиг. 242—поршень прямо-
точном паровой машины фирмы Эргард и Земер, D = 6 Я) rnm Фиг. 213—

поршень цилиндра высокого давления паровой машины

Фпг. 2,5.

Фиг. 244.

завода Рпх. Гарт-
мана в Хемнице.

Б небольших
поршнях (наире
мер, фиг. 24 ।
ребра не нужны
особенно если бо
ковые поверхно-
сти поршня могут
быть сделаны вы-

пуклыми и если
переходы и за-

кругления в углах сделаны так, что можно ожидать получения однород-
ной, свободной от внутренних напряжении, отливки.

Фиг. 245—поршень с водяным охлаждением большого газового двига-
теля фирмы Эргардт и Земер '). Многие полагают, что вообще не следует
применять ребра в закрытых поршнях, особенно такие ребра, которые
своим расположением затрудняют получение литья, свободного от внутрен-
них напряжений (и машинах, работающих перегретым паром и двигателях
внутреннего сгорания), и не дают наружным стенкам свободно расши-
ряться, так что при нагревании или охлаждении могут появиться опас-
ные внутренние направления и даже трещины. Чтобы подпереть и иметь
возможность вынуть шишку, необходимо оставить достаточное число шишеч-
ных отверстий, усиленных изнутри стенки поршня утолщениями (фиг. 243).

1) По Д р а в е. Z. d. V. d. I. 1910, стр. 260.
Более легкую конструкцию представляют открытые поршни, изгото-
вляемые нз чугуна, стального литья или откованные нз стали: последние
главным образом для судовых машин (сравни
IV том, отд.: Судовые машины).

Примеры. Фнг. 246—поршень судовой
машины пз стали со сменяемым чугунным
уплотняющим и на-
правляющим коль-
цом: фиг. 247 —

Фиг. 246.

поршень локомотива
(Германских Госу-
дарственных желез-
ных дорог) из стали
и со сквозным порш-
невым штоком. (Пор-
шень надевается на
шток в нагретом

Фиг. 247.

состоянии и закрепляется гайкой, которая в свою очередь закрепляется
расклепкой). Фиг. 248 — поршень цилиндра низкого давления первой
машины братьев Клейн, Дальбрух, диаметром
1700 mm с опорными башмаками; фиг. 249—
свободно висящий поршень воздуходувной ма-
шины завода Тиссена, 2900 mm диа-

Фнг. 248.

сильно закругляется ').

метром.

Расчет прочности поршня. Тип I.

Нагрузка дна поршня но пери-
ферии распределяется на стенки: плун-
жер или трубчатая скалка (особенно
поршни у двигателей внутреннего
сгорания). Плоское дно (основание)
поршня рассчитывается, как закреплен-
ный по краям диск, при чем коэффи-
циент закрепления зависит от жест-
кости трубы, связанной с дном (осно-
ванием) поршня (I том, стр. 740).
Если дно сделать выпуклым (фнг. 238),
то расчетная толщина стенки полу-
чается значительно меньше, так как
тогда ова в центральном части рас-
считывается, как шаровой сегмент
по уравнению (6) или (8) на
стр. 750 I тома. Вследствие сопро-
тивления деформации шара на пери-
ферии, в последней появляются до-
полнительные напряжения изгиба,
поэтому здесь стенка утолщается и

Фиг. 249.

Этого можно также достигнуть помощью ребер.
У двигателем внутреннего сгорания — дно поршия из чугуна, реже из

О Sc 11 ill е, Dingier Pol. J. 1900, стр, 661.
стального литья или стали; у аэропланных и автомобильных двигателей—
из легких металлов для уменьшения веса и лучшей теплопроводности.
Здесь дно часто делается толще, чем сколько получается по расчету,
чтобы более равномерно отводить тепло к трубчатой части поршня и
уменьшить возникающие внутренне напряжения, чему могут способство-
вать также и ребра, если их сделать правильными в отношении техники
отливки. Для больших поршней и высоких средних температур цилиндра
самая целесообразная конструкция поршня еще не гарантирует от тре-
щин, причиной которых является теплота.

Т и п 2. Нагрузка передается в центре основания поршни через порш-
невой шток. Самый простой расчет заключается в том, что надо пред-
ставить себе ряд концентрических сечений вокруг ступицы поршня и всю
нагрузку, расположенную вне каждого такого сечения, игнорируя прп этом
касательные напряжения, рассматривать, как изгибающее усилие, действую-
щее на данное сечение. Если вычисленная таким образом (с большим из-
лишком) толщина стенки окажется технически целесообразной в отноше-
нии отливки, то такой расчет достаточен. У полых поршней с ребрами
следует, кроме того, рассчитать на прочность части диска, поддерживае-
мые ребрами, при чем эти трапецевидные вырезкв можно рассчитывать
как закрепленные по окружности круглые ди-
ски равновеликой площади. Стенки с большой
поверхностью при этом целесообразно укреп-
лять прилитыми ребрами плн надежнее — рас-
порными болтами. Если необходимо сконструи-
ровать возможно легкие поршни, то следует
произвести более точный расчет, например, по
Рейману для дисковых, воронкообразных и
полых поршней ’) или точнее по Энслину-
Пфлейдереру для дисковых и полых
поршней 2).

согласно г тома, стр.

Фиг. 250.

Предполагая, что ступила с наружным радиусом и кольцо с внутренним радиу-
сом В, укреплены таким образом (фиг. 250), что от нагрузки не теряют своей цплиндри-
чпеской формы, и если через сгп обозначим наибольшее радиальное напряжение в ступице
на расстоянии rtl через Р— всю нагрузку, производимую на поршень внутренним
давлением, Рг — нагрузку на закрепленное кольцо, то (но Энслину) для дисков равно-
мерной толщины h получается:	* ь

= Р-ЬФз

при чем ф] и фа следует брать нз следующей таблицы 3).

Таблица	17.	Величины	И	’Ь
=0,1	0,2	0,3	0,4	0,5}
•Ki				
Ф1 = 1,5	0,9  0,23	0,57	0,36	0,23
ф2 = 0,25		0,22	0,20	0,18

’) Ср. Reymann Z. d. V. d. 1. 1896, стр.
стр. 1419.

2) Е п s s 1 i и, Dingier Pol. I. 1901, стр. СО9 и
стр. ЗГ; 1911, стр. 831.

8) По Э и с ли и у, Z. d. V d. I. 1911. стр. 830

120 и Schwarz, Z. d. V. d. 1. 1901,

сл.; Pfleiderer, Z. d. V. d. I. 1901,
Дальше от ступицы напряжения становятся меньше, так чти диск
на периферии можно сделать тоньше, однако, точный расчет поршней
с постепенно от центра к п‘р:фсрии утончающей, я стенкой еще . е
произведен. Линднер J) пред агает дзлать диск у ступицы в 1,2 до
1.3 раза толще, а у обода в 0,8— 0.9 раза тоньше теорзтическ >й толщины
стенки Л. Б л е точный расчет поршня с дв)мя диск ши (закрытого)
см. Pfleiderer, Z. d. V. fl. I. 1910, стр. 319. Испытанные толщины стенок
воронко.,6р..злых однодиск (вых поршней суровых двигателей см. IV том.

Соединения поршня со штоком. Изготовление дискового
поршня и штока за одно неразрывное целое крайне редко (у паровых
молотов); почти всегда их надо изготовлять отдельно. В настоящее время
соединение между диском и штоком делается почти без исключения по-
средством впнтовой нарезки на штоке и гайке (фпг. 217, 223, 240, 242
до 247), с одной стороны поршня, а с другой посредством кони-
ческого буртика; такое скрепление выгодно при посадке и при
разборке. У поршней судовых машин укрепляющий конус обычно прини-
мается 1 : 3 (наклон 1 :6), если поршень при осмотре необходимо отде-
лить от штока, и 1:5 (наклон 1: 10), если нет необходимости в такой
легкой разборке. Нарезка: треугольная, трапецеидальная, пли прямо-
угольная, большей частью мелкая, чтобы не слишком ослаблять попе-
речное сечение штока. Ганка, которая должна быть вполне надежной,
изготовляется из сварочного железа, часто также из бронзы, чтобы легче
было отвернуть; для многих поршней, например: у больших газовых
двигателей, локомотивов, паровых машин прокатных стаиов не считаются
с необходимостью освобождения поршня от штока, так что в этом случае
допускается укрепление поршня на штоке натяжкой его в нагретом со-
стоянии. При поршнях, охлаждаемых водой (фнг. 245), следует изоли-
ровать винт и гайку от воды уплотняющим кольцом.

Поршневые штоки. Материал и расчет поршневых
штоков. В большинстве случаев, по крайней мере для крупных
машин, поршневые штоки изготовляются из сименс-мартеновскон стали;
только при особенно высокой нагрузке также из тигельной или никке-
левой стали, для чистоты и гладкости поверхности.

Расчет на растяжение и сжатие в наиболее слабых сечениях и на
наибольшую нагрузку Ршях обесиечпвает в большинстве случаев доста-
точное сопротивление продольному изгибу.

Разрушающий груз Рк большей частью определяется по 2-му способу

EJ	Р

нагрузки (том I, стр. 629) 2) из формулы Рк — к2 • —, а Ршах =

где J для сплошных стержней приблизительно =

20’

к2 около 10 и Е

около 2 200 000 для стали; а I — длина штока от средней плоскости поршни
до оси крейцкопфного болта. Коэффициент безопасности S от 8 до 11
Достаточен для способа нагрузки II (только сжатие), 15 до 22 для случая

х) L i n d n е г, Maschinenelemente, стр. 276.

г) Более точные данные о сопротивлении продольному изгнбу см. статью Mies в Ding
ler Pol. J. 1912. затем Gumbel. Z. d. V. <L I. 1915.
нагрузки III (растяжение и сжатие попеременно). При ударах в дви-
жущем механизме коэффициент безопасности надо еще увеличить.

Формы штока. Даван штоку ту или иную форму, необходимо
обращать внимание на то, чтобы поршень удобно было вынимать пз
цилиндра без порчи уплотнения для штока. На фпг. 251 показан полый
поршневой шток с каналом для воды, охлаждающей оба поршня газовой
машины тандем, в исполнении зав. МЛН. Охлаждающая вода для соеди-
няющей оба штока муфты проводится сначала в передний шток, течет по
трубе, сидящей и канале штока, в которой она нагревается до конца его,
после чего через поршень течет обратно в соединительную муфту (ползун),
откуда она поступает в задний шток, а из последнего обратно в муфту.
Впуск и выпуск воды производятся посредством шарнирных труб.

Фиг. 251.

Давление массы водяного столба в мертвых точках машины (стр. 118,
давление масс в кривошипном механизме) имеет значение для давлспня
насоса '). Подводящпй воду трубопровод должен быть с обратным
вентилем, чтобы предохранить его от противодействия давления водя-
ных масс, пли же с соответствующими регулирующими кранами в сочлене-
ниях, чтобы подводящие и отводящие воду оршны в конечных положе-
ниях (мертвых точках) передаточного механизма не были соединены
с внутренней полостью поршней.

Влияние веса горизонтальных поршней и пор-
шневых штоков. Поршень пли всем своим весом (включая н часть
веса шток,) опирается на поверхность цилиндра, плп же с обеих сторон
поддерживается наружными направляющими, в которых скользит сквозной
шток. При этом давленпе на поверхность цилиндра может быть умень-
шено до нули поднятием обеих наружных опор: получается свободно-
висящпй поршень. Преимущества: нет изнашивания поршня п цилиндра,
которое бывает при плохо смазанных поршнях (за исключением неиз-,
бежного изнашивания от поршневых колец); все наружные поверхности
скольжения доступны наблюдению и уходу. Недостаток при больших раз-
мерах: значительно больший прогиб поршневого штока, что обусловливает:
применение достаточно подвижных сальников, более жестких поршневых
штоков пли более легких поршней, неспокойные качания и работу поршня,
.худшее уплотнение.

При одинаковой конструкции и прочности прогиб под влиянием соб-
ственного веса пропорционален квадрату абсолютной величины (длины
штока). Поэтому в больших машинах и особенно тяжелых поршнях
(например, у машин с регулированием выпуска через окно в цилиндре
помощью самого поршня, прямоточные машины) предпочтительнее сделать
цилиндр —направляющим для поршня.

») Ср. Bonte, Z. d. V. d. I. 1906, стр. 1250.
Стрела прогиба. Если обозначим (фиг. 252) для некоторой
конструкции штока с свободно висящим поршнем через:

L — длину штока от середины крейцкопфа до середины заднего опорного башмака,
G^ — вес поршня приложенный к середине штока в kg,

Gs — вес штоков в kg,

f — прогиб в середине штока в cm,

J — момепг инерции поперечного сечення штока в ст4 (том 1, стр. 659), то имеем:

_ в* + 5-.с., ф I'

f— 48	’ EJ'

Эта стрелка прогиба / при известных условиях еще более увеличивается под влия-
нием силы Р, действующей на поршепь (1 том, стр. 712 ; также не всегда совпадает точка
приложения этой силы с осью штока.

Чтобы получить вполне прям >й шток во время рабэты машины, надо по К о л ь-
мапу предварительно изогнутый силой, равной весу пор.ппя, шток укрепить неподвижно
и обточить его в таком положении вращающимся резцом.

По способу Нюрнбергского завода ИАН поршневой шток (например, для охлаж-
даемого водой поршня большого газового двигателя) Обрабатывается п> фиг. 253.

Теоретическая линия прогиба заменяется с некоюрыи приближением двумя прямыми
по обе стороны места укрепления поршня, а поршневой шток, зажатый между центрами
в двух различных положениях, обгачпвте'ся таким образом, что он получается изогнутым
кверху н после надевания п >ршня вновь делается по <ти прямым. (Этот прием МАИ после
соответственного усиления штока для больших газовых машин больше не применял).

Там, где вес поршня целиком илп хотя бы часть его воспринимается

поверхностью горизонтального цилиндра,
должны быть приняты меры в отношении
хорошей и достаточной смазки.

Давление на единицу поверхности р
(в проекции) должно быть не более 2 at.
При этом

= +

опорную поверхность поршня’

Фиг. 252.

Фиг. 253.

△ Эта часть поршневого штока до кромки В обтачивается при
зажатии штока между центрами III и IV по оси c~d.

0 Эта часть поршневого штока до кромки В обтачивается при
зажатии штока между центрами I и II по осн а—Ъ.

Хорошие результаты получаются, если горизонтальный поршень точно
прилегает к цилиндру по Дуге в 120° (фиг. 244, между точками т и п),
а в остальной части он обточен или отфрезован немного эксцентрично
так. чтобы он мог свободно расширяться. Для очень больших поршней
применяются особые опорные башмаки или кольца из латуни, бронзы
плп белого металла (фиг. 248, поршни братьев Клейн в Дальбрухе) для
уменьшения трения. Однако, проще всего, когда чугунные поршни сами
хорошо пригнаны и смазаны. Вне цилиндра вес поршня и штока, кроме
крейцкопфа, воспринимают на себя еще особые опорные башмаки. Шток
или скользит в цилиндрической, устанавливаемой по высоте направляющей
(срав. направляющие поршневых
штоков фнг. 213 и 216, сальник
Шмидта в Касселе), или же конец
штока пли муфта, соединяющая
два штока, устанавливаются на
особом ползуне, скользящем по
отдельной направляющей, напри-
мер, у паровых машпн-тандем и
газовых двигателей.

Такого рода соединительная
муфта с ползуном показана на
фнг. 264 (конструкция Эргардта

фпг. 254.	п Земер, Шлейф мюле-Заарбрю-

кен) !). Гайки а, навернутые на

концы тесно соприкасающихся поршневых штоков, соединяются между
собой помощью свертного хомута 6, после чего одна из гаек немного
отвертывается, пока лобовые поверхности т и п штоков по прижмутся
крепко одна к другой.

Фиг. 255 показывает соединение МАП, Нюрнбергского завода, также
для большого газового двигателя. Натяжение обоих штоков, соединенных

Фиг. 255.

крепкой установочной свертной гайкой, производится помощью промежу-
точного клнна, который для этого затягивается. При небольших усилиях
также применимо клиновое соединение (фнг. 5).

l) R. Drawe Z. d. V. d. I. 1910, стр. 260 и сл.
Ь) Элементы четырехзвенного механизма.

I.	Основные положения для главнейших типов
четырехзвенных механизмов *).

Обозначения:

-j-а== путь, т.-е. расстояние в данный момент какой-либо точки качающегося звена,
(нанрнмер, поршневого штока, поршня, крейцкопфа и т. н.) от середины ее
хода М,

“ скорость качающегося звена в данный момент,
v — гео — скорость цапфы (пальца) кривошипа,
Р — ускорение или замедление качающегося звена,
s-ход качающегося*звена вдоль оси его направляющей.

1.	Механизм кривошипа с кулиссой. Фнг. 256 показывает сочетание
кривошипа, сидящего на валу, с качающейся тягой посредством кулиссы,
охватывающей пален кривошипа, в качестве соединительного звена, при

то получим простые' косинусоиды и синусоиды

(фиг. 259 до 261).	ПГ’

Давление на направляющую N (фиг. 256) определяется из равенства
моментов Р • у = Л” - а. Отношение мгновенной потерн от трения dAr
к произведенной работе dA определяется, если пренебречь трением цапфы,
пз величины трения ползуна вследствие сопротивления р; Р и трения
в направляющих вследствие сопротивления р2’-Р" (не принимая в рас-
чет собственный вес) так, что

dAr : dA = р.] etg я -|- pg • (2у: а).

Отсюда для одного оборота получается:

лг ' А = Н + Рэ 	2а)-

К атому надо еще прибавить потерю от трения н цапфе (см. Нор-
мальный кривошипный механизм стр. 122 внизу).

Кривошип с кулиссой применим лишь в тех случаях, когда в кулисном
камне возникают только небольшие усилия, потому что давление кулисной
рамы на камень, который здесь должен принять форму крейцкопфа, равно
полному давлению Р цапфы, а опорное давление на единицу поверхности,,
во избегание сильного изнашпвання, должно быть только небольшим.
Изнашивание здесь неизбежно и притом очень неравномерно, что сильно
затрудняет последующие исправления и сборку.

2.	Нормальный кривошипный механизм. Путь а?, проходимый пор-
шнем. Для произвольного угла кривошипа я, при отношении длины кри-
вошипа к длине шатуна г: I = X, если отнести движение шатуна к центру

*) См. также том I, Учение о механизмах, стр. 31Q,
кривошипа И, принимаемому sa начало координат (фиг. 257 и 264),
теоретически будем иметь:

х = — г cos а + I (1 — cos р) = — г cos а + I [1 —	•— (X sin а)2].

Разложив в ряд, получаем:

х = — г cos а + I — ) ?• sin- а + . . . .

Пренебрегая дальнейшими членами ряда, имеем:

sin2 а] = ?• [— cos а +

cos 2а)]

или

х — — г cos a -j- г

cos

X

4

Для а =

о , X

90°, х = -f- т —

для I = со (X = 0), х = Жр следовательно

для а = 90°	= 0.

Для а = о°, х = — г, для а = 180°, ж = - |-г. Графически путь + х
определяется по фиг. 257; если I = со, то, опустив перпендикуляр Ка,
получим ж= Ма; если Z < со, то, проведя радиусом I дугу Каи полу-
чим х — — Mat.

Для большей ясности представления, проводят (по Мюллеру) через
точку М или Ко и /Г/ окружности радиусом I (фиг. 258) и определяют
расстояние точки К кривошипа от этих окружностей по горизонтали,
проведенной пз К, пли же применяют построение Прикса (см. ниже).

Фиг. 257.

Фиг. 258.

Зависимость величины х от угла кривошипа а при X = 1 ; 5 пред-
ставлено графически на фиг. 2 9, как сумма двух косинусоид Шток
совершает вынужденные гармонические колебания 1 и 2 порядка (I том,
стр. 255 и 429). а при кривошипе с кулисной (I = со) — колебаипя только

первого порядка.

Из уравнения для х выводится следующее построение для х и для
погрешности е (фиг. 262). На прямой, представляющей ось штока, в рас-

стоянии -р г — от первоначального центра JT отмечается второй центр Л',

из которого описывается окружность радиусом г, а из каждой точки L
„	X

этой окружности -—другая окружность радиусом г — .
Если радиус (кривошип) этой второй окружности будет вращаться
по сравнению с главным кривошипом с удвоенной угловой скоростью,
так что из точки L описывается дуга 2а в то время, как главный кри-
вошип описывает дугу а, то проекция а^М — х, а расстояние между

величиной аМ при шагуне бесконечном

проекциями точек Q и N, = е представляет поправочный член или
погрешность ио сравнению с
длины.

Если через N провести
прямую, под углом а к оси,
т.-е. параллельную QM, то по-
лучится второй центр О на
т2
расстоянии г = — —	-

от центра М. На этом осно-
вано приближенное построе-
ние Брикса (фиг. 262 и 263)
для поправочного члена 11.

ГХ

Откладывают МО = у =
= — от пентра М в сто-
рону, противоположную напра-
влению движения штока
(фиг. 262) и проводят из О
прямую нод углом а, которая
пересечет окружность кривоши
щей с точкой N, так что проекция этой прямой а2 М почти = а, М = х.

l) Brix, Полярная бнцентричоская диаграмма эксцентрика золотинка. Z. d. V. J. I
1897, стр. 431.	8*

Фиг. 262.

в некоторой точко К, почти совпадаю-
Скорость с и ускорение р. Теоретически имеем:

и sin (я+ 6)

i) С =-------- = v 

cos ₽

-	— V • — = £оз (фпг. 264), Стах СООТ-

ветствуст р — О (см. низке).

тт

Из построения помощью вспомогательного кривошипа радиуса —

на фиг. 262 с другой стороны следует, что

с — ct-\- с2 =	-j- у2 (2<а) = гоз [sin а (

2) Р =	=	+ ж2(2оз)2=

(.11

sin 2 я].

= го>2 (cos я -[-X cos 2я) =

 (cos я -[- cos

Для а = 0 имеем р = »-ы'

дли я = 180° имеем р = — гы- (1 — X) = — — j (1 — X).

Графическое построение. 1. Если развернутые пути га,
! роходимые кривошипом, или же дуги я (следовательно, для постоянной
.	.	п

ссличины ш также и время), представляют абсциссы, то для оз = — = 1,

ордпнаты, выражающие величины скорости с и ускорения р, как видно
из построений на фпг. 260 п 261. получаются в результате суммирования

Фиг. 263.

Фиг. 264.

Длпны ординат для каждого деления в 10° могут быть представлены
в одном масштабе. Влияние величины X (отношения длины кривошипа
к длине шатуна) легко может быть учтено.

2. Если пути, проходимые поршнем, п положения
кривошипа принять как абсциссы: проще всего перенесение
ординат, выражающих скорость и соответственно ускорение, из преды-
дущего построения.

Скорость с может также определяться из фпг. 264, так как для
из = 1, с =5. Величины £ могут быть отложены на ордпватах соответ-
ственных точек пути поршня В0В0' (кривая I), а также в полярных коор-
динатах в зависимости от угла кривошипа (кривая II). При I — со полу-
чаются всегда окружности. Влияние отношения X ясно проявляется
в различии обеих кривых.

Ускорение/), о) По Буру и Проллю р равно субнормали BJ
в кривой скоростей В0ЕВ0' (фиг. 264. Масштаб действителен для <о = 1).

Ъ)	По Мору1) (фиг. 264) находят точку пересечения D перпенди-
куляра к линии ВМ в точке М с прямой ВК (осью шатуна), через I)
проводят DF параллельно ВМ
до пересечения с продолже- г - -
нпем МК в точке F, затем |
FG параллельно DM и GII »i«. I
перпендикулярно к ВК до •?

пересечения с ВМ в точке Н. $ I	с В'

Полученный отрезок НМ—
= BJ = р. Ординаты кривой
А0А0' построенной на осно-
вании В0В0', изображают ве-
личины ускорения р (фиг. 264).

с)	Кривая А0А0' может
быть заменена параболой (фиг.
265), которую проще всего

построить по способу обвертывающпх касательных помощью касатель-
ных A0D и A0'D, проведенных в конечных точках А„ и Ао' (I том
стр. 110, фиг. 29а);

В<,А0 = (1 + Х)—= W2(1+X), и В0’А0’ = ~— (1—Х) =
- — no2 (1 - X).

3

; Ход вперед '•£^-<5
и--------------2г ———

Фиг, 265.

Эти величины В0А0 и В0А0' откладываются на перпендикулярах
в точках Во и В„‘, принимая <в = 1. Точка D определяется, если
В„В0’ — 2г, по абсциссе МС = ?Х = В0Во’  и по ординате CD —

= r<a* . ЗХ = ЗХ ВоА, при чем Б0А = В('А'= — = гы2 ограничивают

кривую ускорении р для ?=сс2)
представляющую в этом случае
прямую АА'. Значение коэффи-
циента X ясно показано заштри-
хованной частью.

В полярной системе коорди-
нат для углов, описываемых кри-

	,,г„	ноши пом, получается соответст-

венно с-кривой—II (фиг. 264)
р - кривая при Z = со — тоже в виде круга. Одна окружность повернута
по отношению к другой на 9э° (т.-е. для одного н того же положе-

*) Civilingenicur 1879 стр. 612. Построение общ°е для конечного шттуна. Другой
построение Rittershaus, стр. 461. Срав. Z. d. V. d. L 1833 стр. 283; 1895, стр. 716; 1896,
стр. 933.

а) Обэсиоваии.- " *11 е, Rcgeluup der Kraftmaschinen изд. III. сто. 35 и се.
ния кривошипа вектор скорости с вектором ускорения составляют
угол 9о°).

Несимметричный кривошипный механизм (фиг. 266). Центр вра-
щения кривошипа М отстоит от оси направляющей ВвВ0' на величину а.
Мертвые точки Кв и Кв расположены несимметрично по отношению
к оси направляющей; ход s > 2г получается из равенства

s = У(/ -| г)2 — о2 — У(( —г)2 —а2

Например, для а = 0,6 г г и X — ’/6.

в = 2,01г	2,04г.

Ускорения определяются из формулы

р — гш2 [cos а X  cos 2 а -|- X ( -2- j sin а];

так что к ординатам на фиг. 261, представляющим величины j», надо
еще прибавить ординаты синусоиды X j sin а, при чем кривые уско-
рений для переднего и заднего ходов выходят различными.

Соотношения сил и работ в нормальном кривошипном механизме.
1. Силы инерции масс (давление масс). Силы инерции перемещаю-
щихся вперед и назад частей весом (например, крейцкопф, поршневой
шток, поршень) суть:	q

Рь = рт = р 	.

Если отнести силы инерции масс к определенному поперечному
сечению F (в ст2), например, к площади поршня пли к сечению штока,
то их „давление масс“ рь можно сравнивать с рабочим давлением рк.
действующим на ту же площадь:

Имеем:

р • т	, ,, , .. w2 т

РЬ = ~~р- и = ± С1 + Х)~ ’ р>

G
при чем v выражено в m/sec, г в ш, д = 9,81 m/sec2 и т = — •

Если представить себе всю движущуюся массу в виде массивного
поршня сокращенной длины Ъг с соответствующим сечением F, то
в атом сеченни будем иметь:

р6шах«±а±^(^)\-^-

Пример: Столб охлаждающей воды в охлаждаемом водою поршневом штоке
имеет, положим, длину Lr ~ 10 ш, далее пусть г = 0,5 m, 7=6 m/sec; у = 1 kg/1,^ —
тогда получим рг. = 1,2.0,36 • 1 •	= 8,6 at.

чпах	0,5

Для поршневых машин полезно отнести вес всех перемещающихся
частей к 1 литру объема рабочего пространства, описываемого поршнем.

Так как вес этого литра

(^)о=(й)flJ Lr [dmJ F [dm2] уЬ? fdm8]
то по отношению ко всей площади поршня
^шах«±2(1±Х) (^-(G,o.

(Ps)o = 2 до 3 kg/l для					поршней	авиационных двигателей,
(G*)o — 3	Я	4		n	»	авто «обильных двигателей,
(<^)o - 4		6		’’	»	неподвижных двигателей без крейцкопфа,
(<?P„ = 6	»>	8	»	*		неподвижных двигателей внутрен- него сгорания, двойного действия с крейцкопфом,
(<Z)o = 3		5	и	«		неподвижных паровых машин двойного действия.

Пример: л'виомотор со скоростью V — 15 m/sec,
(₽*)» = 2,5 kg/l; Х = -|-

р, — 2 • 1,25 • 1,52 • 2,5 = 14 at.
мп ах

Давление массы вычитывается нз рабочего давления в течение
периода ускорения движения и прибавляется к нему в период
замедления.

При определении значений Ск, к последнему надо еще отнести ту
часть веса шатуна, котррая приходится при горизонтальном положении
2

его на крейцкопф и в сотом составляет около его веса.

Остальную часть надо причислить к эксцентрически вращающимся
массам Ge •).

2.	Рабочее давление. Если Р = Ррк—сила, действующая
на поршень, где F—площадь поршня ърк—рабочее давление на единицу
поверхности поршня, то вертикальное усилие N на параллель:

Ру

N при механизме кривошипа скул(ссой = —(фиг. 256).

N при нормальном кривошипном механизме (с шатуном)

Р  tg р — б7sin р
(фиг. 267).

Рг

Для а -|- р = 90°: N = — = Р\, для а = 90° (Р = Ртах) при постоян
ном Р получается наибольшее вертикальное давление:

Рг

Лтах = Р tg ₽гаах Рsin ₽ шах “ — РХ

Горизонтальный кривошипный механизм называется вправо вращаю-
щимся, если при положении, показанном на фиг. 267 (крейцкопф слева
от- наблюдателя), вращение кривошипа, рассматриваемое в верхней поло-
вине, происходит вправо.

я) Более точные данные о действии массы шатуна см. Autenrleth Z. d. V. d. I.
1885, cip 716 и гл. я Г-96, стр. 901; Lorenz Z. d. V. d I. 1918, стр. 563. Далее Huber,
EtSchGt*?runveil schwerer Fahrzetigmotoren, Munchen 1920.
Если давление Лт на параллель должно быть направлено вниз, то
поршневой двигатель должен иметь правый ход, а поршневой насос—
лсный.

Сила, действующая по направлению шатуна:
S = Р : cos р.

Р-.

При постоянном

ДЛЯ I = ОО В = Р.

Сила давления
пара Р, разлагаемая
в точке В на соста-
вляющие S и N,
действует полностью,
как давление, на под-
шипник вала, где
к этому давлению
еще присоединяется
давление веса вала
и маховика.

3.	Касатель-
ная сила (вра-

щающая). По вели-
чине передаваемой поршнем силы Р == Fpk определяется касательная сила
(вращающая) Т, действующая

на палец кривошипа, из формулы:

Рт — Рк ^sin а sin 2 а • —.
Затем, так как
р	£	fc

Т • v = Р - с, то Т = Р — = Р • — и Рк • ~ .

V	г	Т

Момент вращения М = Tr = Р 6.

Графический способ определения значений Т-. Он может быть применен для
= Р- (фиг. 268) и для К —О (фиг. 269). ( Ное  роения д я к — О значительно проще
и ошибки его во многих случаях допустимы) На фиг. 268 и 269 каждое значение Р
(представленное отрезком АВ), берется из верхней диаграммы для Р н переносится
в нижнюю полярную диаграмму как отрезок 1ИК''

Так как Т: Р — ^, : г, то для нахождения величины MB' ~ Т проводят линию К'В'
параллельно КВ. Отрезки MB' =z Т могут быть непосредственно перенесены в диаграмму
для Т, основанием которой служит развернутый путь цапфы кривошипа, как ординаты А'В'.
Целесообразно вносить в диатрамму силы в масштабе (1 mm = ® kg) и пути в масштабе
(1 mm—у т), чтобы работа могла быть вычислена по площади диаграммы в kgm (килограммо-
метрах). Длину основания Т—диаграммы целесообразно делать равной 18, 24 или 36 ст.
а окружность кривошипа делить иа 18, 24 или 36 равных частей («К а = 20\ 15° или 10е'.

Поскольку сила Р постоянна, постольку
диаграмма для Т имеет такой же харак-
тер, как и диаграмма скоростей (фи» ?60),
так как Т ~Р •	.

v

Для а = 0° и а = 180° Г ~~ О.

„ а = 90° Т=Р,

„ (а + 0) = 90° 7та, «й =
= р/1 н2,
„ I = оэ (X = 0) Т — Р sin а.
Кривая сопротивлений Wt при равно-
мерной передаче силы в Т  диаграмме
представляется в виде прямой, при чем
N-

Wi = 75	= Fpwt и ^9^РГ1л~-

Кривая сопротивлений включает сопро-
тивление трению W, машины и внешнее
сопротивление We, соответственно вну-
тренней работе N( и отданной внеш-
ней Ne.

Касательные давления массы Tb = Fpbrp целесообразно откладывать
от липин сопротивлений, если она представляет прямую. Имеем:

Рът —Рь [81Ю ® + l-g I sin 2 а] =
mv* Г • л / х \ .	, гх\ . „

*= ВД Ism 2 “ ' (2)sm а + Кг)sin 3 а

Подставив вместо
получим:

РЪТ = (<4)о(^) [ sin 2 а — sin а 3	\ sin 3 а

где v означает скорость цапфы кривошипа.

Для I = со (X — 0) имеем:

/ v V

Рът=(&к)о ( Jq] • sin 2 а.

В большинстве случаев достаточно бывает исследовать вопрос при
допущении, что X—О, в особенности когда величины, принятые для веса
поршня Gt, и предположенный ход взмснений давления поршня не вполне
отвечают действительности. Площадь фигуры, основанием которой слу-
жит развернутая окружность цапфы кривошипа, ограниченная кривой Т,
как и площадь фигуры, построенной на том же основании для сопроти-
влений W, выражают работу; различия в этих фигурах: то временный
избыток, то временный недостаток работы (+ вызывают колебания
в течение одного оборота.

Их расчет и способы успокоения см. подъотдел D. Детали машин
для успокоения.

4.	Соотношения работы. Работа, производимая поршнем,
должна теоретически во всякое время равняться работе цапфы (пальца)
кривошипа, следовательно:

Pc = Tv.

Точно так же, если Pm = pmF есть среднее давление на поршень,
а Тт среднее касательное давление на кривошип, то работа
Рт • 2 г = Тт г л, откуда

^чп ^-чп i ^-чп ?чп 'Z' Е чп^чп — -^чп^'

Влияние трения в цапфе. При повороте кривошипа на угол di работа
трения dAr пальца криюшппа диаметром d п цапфы вала диаметром D,
еелн Р есть давление штока в данный момент, выразится так:

.(р-р/ -j- ЦдС) • Р'1 а

л* “	—	— '	1 1--

2

полезная работа

dA = Pdx — Ру di f
отсюда получаем отношение

dA _	2 у

dAr p-jd -| - р..2Р> ‘

Значения 2 у = 2 г sin а и p.,d-|-
-|- р..,/Л откладываемые на перпендику-
лярах к основанию 2 г, ограничены ду-

гами окружности и прямыми (фнг. 270).

Пока 2 у плп 2r sin a 5J p^d-)-р..,7) является самотормаженне в кри-
вошипном механизме: мертвый угол кривошипа а0.
Средний или общий коэффициент полезного действия кривошипа при
передаче работы от штока к валу, не считая потерь, часто весьма зга-
чительных в направляющих, получается из выражения для работы штока
за время одного оборота Ат=Рт • 4т и работы пальца кривошипа

— Рт (p-jd -|- Н®) ”•

__ _А,, _	+

1 Ат	4 г

Таблица 18. Угол кривошипа и средний коэффициент полезного
действия.

Для длинных и коротких кривошипов и эксцентриков получаются следующие сравни-
тельные величины для мертвого угла кривошипа а0 и среднего коэффициента отдачи tq при
условии, что Р4 — р-2 =0,14 (без смазки), 0,05 и 0,01.

Длинные кривошипы

d = 2D ~ 4г

Короткие .

Эксцентрик.

|л = 0,14		у.=0,05		у. = 0,01	
«0	V	«0	7}	«0	7]
3°10'	0,91	140'	0,97	0°14'	0,994
8°	0,82	3°	0,92	0е 34'	0,984
34°	0,34	11°	0,77	2°20'	0,953

-Л.

Потеря в направляющих составляет (Ап н должна быть учтена

при определении общего коэффициента полезного действия, при чем р.
обыкновенно бывает больше, чем в цапфе.

3.	Универсальная криволинейная (кулачная) передача. Применяя

ролик, как соединительную часть, или две связанные помощью
силового замыкания кривые, можно достигнуть любого преобразования

пути (траектории).

Для исследования условий движения
можно по Гартману1) всякую криволи-
нейную или кулачную передачу привести
к четырехзвенной шарнирной цени, если
рассматривать центры кривизны касающихся
кривых, как центры шарнпров качающейся
штавги (шатуна) (фпг. 271) (см. том I,
стр. 314 фпг. 21). Целесообразно при этом
кулачную форму вращающегося или качаю-
щеюся вала составить из отдельных сопря-
женных дуг окружностей, а кулаку качаю-

щегося рычага или качающегося шатуна

придать форму ролика для уменьшения износа („Качающиеся кулаки*
см. Клапанное парораспределение, отдел 2, Паровые машины).

*) Haitm m 7 4. V. d, I. 1906 стр. 1581, затем Polster. Klnetrt* / fSamadtmff
Другой способ: строят диаграмму путей sc, проходимых качающимся
рычагом пли качающейся штангой (в случае применения роликов - путей,
описанных центрами роликов) в зависимости от времени t (фиг. 272)
и определяют из нее скорость

___dx Ьх
с~ dt = At

и ускорение Ъ =

<Рх

dt2

de
dt

>нг. 272. 1) Первоначальная натяжная пружина:

2) натяжная пружина.

приближенно, вычислением
или графическим путем, кладя
в основу вычисления или по-
строения конечные значения
времени At. Если при этом
получатся слишком большие
величины для ускорения Ъ и,
следовательно, для давления
массы mb, то это можно испра-
вить, изменив форму кулака.

Если кулачная передача

осуществляется помощью сило-
вого замыкания и без измене-
ний давления в штангах, то

сила Р, которой замыкается кулачный привод (в большинстве случаев это
упругая сила пружины + собственный вес, при чем упругая сила увели-
чивается или уменьшается соответственно колебательному движению),
должна быть достаточной для того, чтобы Р— mb оставалось )>О, где т
означает всю массу, отнесенную к центру качаний штанг пли качаю-
щегося рычага (одноплечего коромысла). Во всех тех местах, в которых

кулак имеет концентрические части кривых,
скорость и ускорение — О. Основой для рас-
чета касающихся кри-

вых на давление должно
служить наибольшее да-
вление

Р-]-тЪ .

I	Ш Л А

4.	Подвижные на-
правляющие (шарнир-
ные механизмы). На-
значение особых под-
вижных направляющих
[соединительные звенья

Фиг. 274.

между качающимися

штангами (коромыслами) и станиной] заключается в том, что при их

посредстве штанги или произвольные тела движутся так, что какая
либо точка этой штанги описывает определенную траекторию, например,
дугу окружности, прямую линию. При этом вместо направляющих стерж-
ней, прикрепленных к станине, можно везде ставить кулисные камня,
направляемые по круговым путям в самой станине.

Направляющие—дуги окружностей. Простейшее применение. Парал-
лельный шарнирный механизм. Каждая точка (например, фиг. 273) тела,
направляемого двумя или несколькими параллельными направляющими
радиуса г, расположенными в одной плоскости, описывает дугу окружно-
сти радиуса г.

Механизмы для получения прямолинейного движения *). Треуголь-
ное коромысло Роберта (фиг. 274), для которого должны быть при-
няты следующие соотношения: =0,584;	=0,593; -^- = 1,112.

Лемнпскатное коромысло (фиг. 275 и 276) (о лемнискате см.
том I, стр. 118).

Обозначим через:

а п at — длины обратных коромысел,

d и dt— соответствующие отрезки соединительной тяги (шатуна),

ср и cpj— половины углов колебаний обратных коромысел,

s — высоту подъема — 2 g sin о — 2at sin срь

с —проекцию линии, соединяющей неподвижные точки М. и па направление
подъема ауь

е н et — стрелы дуг, описанных конечными точками С н D обратных коромысел при
их движении:

е = а(1 — cos ср) н et = с1(1—cos<px).

Направление ху точки В, которой со-
общается прямолинейное движение, делит по-
полам стрелки
дуг е и ev
Даны: коро-
мысло а, его
неподвижная точ-
ка М, отрезки
d и dt соедини-
тельной тяги и
точка В, которая
должна двигаться
по прямой линии;
требуется найти
длину «j обрат-
ного коромысла и

Фиг. 275.	его неподвижную

точку J/j.

Так как угол <р известен, то можно определить sue. Начертив
коромысло а в его крайнем положении МС и установив в этом поло-
жении соединительную тягу таким образом, чтобы точка В лежала на
линии ху, делящей пополам стрелу дуги, описанной точкой С, находим
тогда положение конечной точки D. Затем находим положение конеч-
ной точки соединительной тяги при среднем положении коромысла alt
описав из точки Ct (среднего положения конечной точки С) радиусом
CD = dt + d окружность, которая пересечет прямую, проведенную парал-

лельно MCi на расстоянии ~ • s от точки D, в точке Dt. Соединяем

>) См. Kineinatisches Skizzenbuch по лекциям ф. Рело, обработ. и издан. А. V. Hiltte,
Ьерлин. 1880/1892, Вильгельм Эрнст и сьш; Рпттерсгауа, Gelenkgeradfilhrungen Z. d.
V. d. I. 1877, стр. 217; P. Мюллер, Z. f. Mathem. u. Phys., том 43, стр. 36.
точки D и О] прямой, ив середины PDj восставляем перпендикуляр до
встречи с примой, проведенной из Dj параллельно 0^1/ в точке Мг,
которую и тр(бовалось найти. Линия, соединяющая D с ЛЦ, определяет
искомую длину ах обратного коромысла.

Даны: оба коромысла а и а„ расстояние е между ними, когда они
параллельны друг другу, и высота подъема а; требуется найти: положение
точки В, которая должна двигаться прямолинейно, и положения непо-
движных точек М и ЛГр Определяем ф, ф,, е и et и, проведя а и aj
перпендикулярно к ху в .расстоянии с друг от друга так, чтобы е и щ
разделились пополам, находим неподвижные точки М и М^. В крайнем
своем положении CD пересекает направление ху в точке В, которая и
будет двигаться прямолинейно. Хорошее направление получается, еелп
принять (фиг. 275):

3	__ 	1	2

a = a1>~s; <? = % < 19 т°; e = et^- s; d = d^—-s.

Эллиптические ко-
ромысла. Обозначим чс- 
рев (фиг. 277 до 281):

Фиг. 277.

АВ — главное коромысло,
а — но лови ну угла его от-
клонения,
CD — обратное коромысло,
С — ведущую точку,
D — его неподвижную точку,
В— точку, которой сообщает-

ся прямолинейное дни-	Фиг. 278.

жоние.

1.	Коромысло Эванса (фиг. 277). Угол ЛОВ = 90°; « = Ь=г
Если А имеет принужденное движение по прямой AD, то получаем вполне
точное прямолинейное направле те; если же точка А движется по дуге
окружности радиуса ЕА, то получается приближенное прямолинейное
направление. Чем больше ЕА и меньше угол а, тем точнее коромысло.
Следует выбирать а 20° и ЕА BD.

2.	Приближенное эллиптическое коромысло. В зави-
симости от положения точки С различают три рода эллиптических коро-

мысел: 1) точка С лежит между А и В (фиг. 278); 2) точка С лежит
за точкой В (фиг. 279); 3) точка С лежит за точкой А (фиг. 280). При
всех этих трех коромыслах прямолинейный путь точки А может быть
заменен круговым. Коромысло третьего рода дает наибольшее отклонение
точки Б от прямолинейного пути.

Определение обратного коромысла. 1) Дана точка С,
требуется найти D (фиг. 278 до 280). Начертив главное коромысло в его
крайнем положении и отложив ОС„ = ВС = Ъ (фиг. 279), проводим
С„С и из середины этого отрезка восставляем перпендикуляр, который
пересечет горизонтальную линию ОАС,: н точке D. Если выбрать а очень
малым, то приближенно имеем т : а = а: Ъ.

2)	Дана точка D, требуется найти точку С (фиг. 281). Продолжив
при драйвом положении главного коромысла линию АВ на длину
BDl — OD и, г^^чедя прямую DyD, восставляем в середине ее перпенди-
куляр, который прп пересечении с главным коромыслом и определит точку С.

Во втором и третьем случае отрезок ВБг = 0 D отклгдываетея от
точки В в сторону А.

Конхоид ное коромысло (фиг. 282). (Конхоиду см. том 1,
стр. 119). Пусть А В ск ie, a CD—обратное коромысло. С—его веду-
щая точка и D не.>,-4Епжная. Смотря по тому, находится лп точка С
между А и К «ан за В, или же за А, получаем конхоидное коромысло
первого нгирого и третьего рода (подобно эллиптическим). Обратное
коримыедо определяется приближенно таким же образом, как и эллипти-
ческие. Коромысло второго рода при условии г = дает хотя п короткое,
но весьма хорошее прямолинейное направление.

II. Формы элементов кривошипного механизма.

А. Соединение со штоком, крейцкопфы. Боковые давления, которые
прп перемене направления сил, действующих на стержни, неизбежны,
воспринимаются рамой посредством подвесных сочленений, а при прямо-
линейном направлении- самой направляющей. Чтобы избежать вредного
влияния одностороннего действия боковых давлений в направляющей, от
которых увеличивается изнашиваемость, следует шарнирную цапфу при-
тянуть, по возможности, ближе к направляющей; а где конструкция позво-
ляет, направляющую располагают так. чтобы боковое давление воспринима-
лось или впереди, нли позади сочленения.

Примером для этого служит хомут Клейна, внутри которого расположен колеи-
чатыи вал (фиг. 283). Поршневые штоки, соединенные п мощью хомута, получают напра-
вление от своих сальников впереди и позади этого соединительного хомута.

Проще и лучше всего воспринимается давление симметрично по отно-
шению к осп сочленения или же непосредственно через нее в крейц-
копфах. Одном из всегда пригодных для небольших сил, типов крейц-
копфа является крейцкопф, который устанавливается внутри поршней
двигателей внутреннего сгорания одинарного действия, где трубочный
поршень непосредственно соединен с направляющей крейцкопфа (фиг. 283).

Разрез по а-b г>.

Фиг. 2НЗ.

Фиг. *284.

Особенные формы крейцкопф принимает лишь благодаря тому или иному
соединению со штоком и шатуном н особым условиям, могущим влиять
па характер конструкции крейцкопфа в связи с остальными звеньями

движущего механизма: возможность установки и регулировки в напра-

влении, разборки соединении со штоком, перестановки в продольном напра-
влении соединения со штоком, пригонка башмаков к станине и соответ-

ствующий этому характер
формы и обработки последней
(двухстороннее плп односто-
роннее направленет, цилин-
дрическое ИЛИ плоское)

Фиг. 236.

Фиг. 2н5.

Типы крейцкопфов (крестовин). 1. Вилкообразная головка
шатуна в виде подшипника. Самая дешевая форма: фиг. 284 с одним
устанавливающимся и регулируемым башмаком, который значительно
облегчает достижение правильного направления. Регулировка помощью
вставки промежуточных листов железа. Соединяется со штоком посред-
ством винтовой нарезки, что не всегда допустимо; закрепление посред-
ством осевой контр-гайки. Регулировка в направляющих помощью уста-
новочных члиньев (фиг. 285), вследствие дороговизны такой конструкции,
теперь редко применяется. Соединение со штоком, как на фиг. 286,
посредством клиньев, без всякой регулировки но длине. Па фиг. 286
укрепление направляющих башмаков посредством цапф, что значительно
дешевле, чем строганные поверхности (фиг. 283 и 284). Еще дешевле
укрепление башмаков концентрически по отношению к поршневому штоку
(цилиндрическая поверхность, ось которой совпадает с осью штока)
(фиг. 287).
. У локомотивов вилкообразный крейцкопф стальной или из стального литья; так как
направление состоит нз одной или двух призматических балок, то получается необычная
и дорогая конструкция крейцкопфа.

Фиг. 287.

На фиг. 288—^крсйпкопф пассажирского паровоза с двухсторонним направлением.
На фиг. 289 — крейцкопф для новейших паровозов скорых поездов с одной наплавляю-
щей балкой. Паровозные параллели работают с большим давлением для того, чтобы до-
стичь более легкой конструкции. Регулировка—новой заливкой башмаков белым металлом.

360

Фиг. 288.	Фиг. 289.

2. Вилкообразная головка шатуна: подшипник в крейц-
копфе. Фиг. 290 — крейцкопф из стали с регулированием вкладышей
посредством випта н с двухсторонней направляющей (для горизонтальных
паровых машин). Фиг. 291 крейцкопф нз стального лнтья с регулирова-
нием вкладышей помощью натяжного клина, башмаки с заливкой белым
металлом (конструкция МАП, Нюрнберг, для паровых машин). В обеих
конструкциях, чтобы освободить шатун, необходимо вытягивать крейц-
копфный болт пз вилки в боковом направлении.

На фиг. 202 подшипник разъемный, так что крейцкопфный болт для освобождения
шатуна вынимать не надо.

Фит- 290.	Фиг. 291.

Крейцкопф для быстроходных судовых паровых машин с поршневым штоком пз
одного ку'-ка (незначительная масса крейцкопфа), плоская односторонняя направляющая,
вполне достаточная для переднего и заднего хода. Положение плоскости i аздола подшип-
ника обусловливается формой соединения подшипника с направляющей. Прогиб крышки
должен быть, по во можиостп, очень мал, чтобы гайки не были односторонне нагружены.
Для таких болтов очень важно применение вязкого болтового железа и допускаемое
Подшипник в вилке ш ат у.на. Преимущество: так как
соединение со штоком может находиться между цапфами, то это дорогое
само по себе устройство, однако же, позволяет сделать расстояние между
осью цапфы и сальником цилиндра, а следовательно, и длину всей машины
наименьшими.

Фиг. 293 — крейцкопф для судовых машин
торгового флота (с относящимся к нему вилкооб-
разным шатуном, фнг. 307). Фиг. 294 крейцкопф
большого газового двигателя МАП, Нюрнберг

Фиг. 295.

Фиг. 294.

Для уменьшения износа в направляющих, наибольшее допускаемое
в них давление не должно превышать 1—2 at, так как трение,
с хорошей смазкой невозможно и скорость v слишком велика, только
как исключение, допускается давление от 3 до 4 at в машинах военных
судов, а у паровозов — 6 at и больше. Заливка баббитом дорога, но за
то получается более плотное прилегание и приработка к направляющей,
а также устраняется заедание параллели, поэтому очень употребительна.

На фиг. 287, впереди и позади расположенных канавок для масла
кромки скошены (масштаб сильно увеличенный), чтобы достигнуть лучшей
смазки.

В. Соединительные звенья, шатуны, тяги (коромысла). Для соедини-
тельных частей, являющихся, главным образом, посредствующими звеньями
для преобразования направления и формы движения между качающимися
(связанными посредством шарниров) и вращающимися (соединенными
помощью подшипников) проводниками (см. Общие положения, стр. 35)
возможны различные формы, так как сочленения могут быть скользящими,
катящими, обвивающими н пружинными, а опоры-подшипники — сколь-
жения и роликовые (качения).

Длина соединительных тяг (коромысел). Соединительные
тяги могут быть тем короче, чем меньше амплитуды их качаний
и, соответственно, чем меньше, вызываемые боковыми давлениями, вредно
влияющие потери от трения и изнашиваемость в направляющих. (Напра-
вляющие, см. Крейцкопф, стр. 127 и след.).

Поэтому качающиеся шарнирные, как и кривошипные механизмы
устраивают так, чтобы их качания были симметричны в обе стороны от
оси стержня. Если же, идяако, сама сила, передаваемая стержнем изме-
няется во время его движения, то отступления от симметрии могут ока-
заться более выгодными, если этим достигаются меньшие боковые давле-
ния: несимметричный качающийся механизм и несимметричный кривошипный
механизм (фиг 266).

Два главные типа: а) стержни (качающиеся тяги), рычаги
(коромысла) или кривошипы движутся в параллельных (пли в одних
и тех же) плоскостях: оси и линии касания шарниров перпендикулярны
к этим плоскостям; наиболе употребительный тип—Ь) стержни (качающиеся
тяги), рычаги или кривошипы движутся не в параллельных плоскостях:
шаровые и крестообразные (Гука и Кардана) шарниры.

1. Короткие соединительные звенья для качающихся шарнирных
механизмов: двухшарнпрные соединительные звенья могут быть выпол-
нены в виде шарнирных тяг с силовым замыканием или с замыканием

формы (фиг. 295 до 297), или в виде кулисных камней (фиг. 298 до 300)
в виде роликовых шарниров нли роликов (фиг. 301), в виде соединения
из гибкого материала, например, помощью стальной ленты, также в виде
пружинного сочленения (пружинящие тела). Па всех этих чертежах ка-
чающийся рычаг (коромысло) показан в среднем положении, в середине
хода, а по в положении покон.
Там, где соединяемые части могут быть расположены симметрично
по отношению к одной общей средней плоскости, целесообразно придать
соединению форму симметрично надетых на одну общую цапфу вилки
и головки. На фиг. 295 вилка может быть или у соединительного звена
(шатуна), или у качающегося коромысла (кривошипа), или у тяги. [Если
одна часть литая (из чугуна или стали!, то обыкновенно эта часть де-
лается с вилками, потому что выработка вилки из цельного куска дороже,
чем выработка головки]. Шарнирная цапфа может вращаться в обоих
концах вилки или в головке. Второе устройство дешевле, потому что
головка получается цельная, но лучшее направление друг относительно
друга соединяемые части получают посредством двух лежащих в вилке
шарнпров (см. также Крейцкопфы, с гр. 127 и след.). Одностороннее соеди-
нение посредством концевых цапф вызывается или условиями работы, или
способом изготовлення. в особенности для качающихся рычагов (коро-
мысел).

2. Длинные соединительные звенья: шатуны, эксцентриковые тяги,
сцепные дышла. Там, где соединительное звено связано с подшипником
цапфы (пальца) кривошипа для дальнейшей передачи к валу, кривошип
принимает следующие формы: симметричную, в виде колена вала или
эксцентрика, пли одностороннюю, в виде концевого кривошипа.

Конструкция больших и сильно нагруженных шарнирных штанг
(шатунов), которые, например, в нормальном кривошипном механизме
соединяются с качающимся стержнем (штоком) посредством головки
с шарниром, а с кривошипом — посредством головки с подшипником,
можег еще зависеть от других специальных условий, например: разделение
головки на две части для сборки без удаления цапфы, изменяемость рас-
стояния между осями пацф, возможность установки и регулирования
вкладышей для шарнира или кривошипа, специальные формы цапфы,
например, эксцентриковые.

а)	Головки, обхватывающие качающиеся цапфы:
головка шатуна, соединенная с крейцкопфом, небольшие головки зкецен-
триковых тяг, головки тяг. Соединение со стержнем, имеющим прямую
направляющую, например, с поршневым штоком, лучше всего посредством
симметричного крейцкопфного шарнира (см. Крейцкопф, стр. 127 и след.).
Так как в сочленении движение является колебательным, то чистого
(почти без изнашивания) трения смазанных тел возможно достигнуть
только приблизительно, вследствпе уменьшения давления на крейпкопфнып
болт при переменах давления в сочленении и при обильной смазке. По
при преобладании смешанного трения с увеличением трения насухо,
общая работа трения и износ значительно увеличиваются и допускаемое
давление на единицу поверхности должно быть уменьшено.

Ртах

Размеры шарнира (крейцкопфного болта): Id С ———, при чем
4 шах

Л = 80 at у паровых машин, для четырех-тактного двигателя вну-
треннего сгорания 7сшах, не принимая во внимание давления масс, зна-
чительно выше (до 150 at п более); для малых шарниров 7'1аах = 20
до 50, в зависимости от допускаемого износа, рода смазки и надзора.
Отношение длины цапфы к ее диаметру целесообразнее всего сделать
= 1,4 до 1,5. Размеры цапфы с больший запасом и обильная смазка дают
мягкий ход, поэтому то и другое выгодно для работы.

Пример ы: фпг. 302. — Регу-

Фиг. 302.

лирование и закрепление посредством
нажимного болта (вкладыши литые
из стали с заливкой белым металлом).
Фиг. 303 — регулирование и закре-
пление бронзовых вкладышей (при
ударах п высоких давлениях) посред-
ством сбоку расположенного натяж-
ного клина. Фиг. 304, вкладыши без
регулировки держатся на месте
упругостью головки; вкладыши чугун-
ные — залиты баббитом. При не-

больших размерах наивыгоднеишая конструкция с цельной втулкой из
бронзы, чугуна илп закаленной и шлифованной стали, так как последняя

Фиг. 303.

Фиг. 304.

Фиг. 305.
не легко искривляется при износе и легко может быть вся целиком заме-
нена (фиг. 305, правая головка). У новейших авпомоторов свободно дви-
жущаяся в проушине шатуна чугунная втулка (Даймлер), так что и внутрь
и снаружи возможно скольжение.

Разъемных головок следует по воз-
можности избегать, по причине их доро-
говизны и бесполезности. Если головка
шатуна вилкообразная, то цапфа или
укрепляется в вилке с обеих сторон
(фиг. 306), или же вилка снабжена под-
шипниками (фпг. 307 вверху, вилкооб-
разная головка судовых машин), что
значительно удорожает изготовление ша-
туна, ио за то уменьшает строительную
длину машины (см. О крейцкопфах,
фиг. 293).

Ъ)	Головки с подшипни-
ками у пальца кривошипа:
большая головка шатуна, головка экс-
центрика и головка соединительной
таги (звена) в параллельных криво-
шипных механизмах. Для кривошипов,

Фиг. 307.

Фпг. 306.

образуемых коленами вала, или срединных кривошипов, головки шатуна
для возможности сборки делаются всегда разъемными, что при роликовых
подшипниках представляет особенно большие трудности: у концевых
кривошипов головки шатунов и соединительных тяг (сцепных дышл),
например, у паровозов, могут быть неразъемными, ссш шатун может
быть передвинут в направлении осп цапф (например, фиг. 306 и 308).
Если головка разъем на, то соединяющие обе части головки два или
четыре болта обеспечивают так же, как установочные болты, взаимное
положение вкладышей; регулирование же производится помощью прокладок
(фиг. 307 и 309).
У эксцентриков получаются большие и узкие головки (фиг. 310), ко-
торые делаются из чугуна плп стального литья с заливкой белым метал-
лом или без нее, из бронзы или стали.

Скоба всякой головки шатуна, как разъемной (фиг. 305,307, 309 и 310),
так и цельной или сомкнутой (фиг. 306) должна быть рассчитана на изгиб
для способа нагрузки II, том I, стр. 607 и при том с очень невысокими
допускаемыми напряжениями, чтобы, в особенности при больших головках,
достигнуть весьма небольших деформаций. Разъемные вкладыши делаются

так, что соприкасаются с цапфой в нагруженных поверхностях; в стыках
Их следует подшабривать. чтобы не было тут нажатия.

-Р,
Размеры подшипника: < ,
г	к

тат	,

—, где предел femax опредо-

Ш1Г

ляется ударами, которые получаются при
переменах направления давления или при
внезапном повышении давления. Например,
для паровых машин 7rmaj. 60 до 70 at;
для двигателей внутреннего сгорания — от
70 до 80 at; для паровозов переходят за
эти пределы на 50%; для судовых машин
коммерческого флота, где требуются: наи-
большая надежность во время работы и
притом продолжительной работы, мягкий
ход н незначительная изнашиваемость,
уменьшают этот предел до половины. Кроме
того, диаметр цапфы d для концевого
кривошипа, коленчатого вала и эксцентрика
обусловливается только допускаемыми на-
пряжениями на изгиб или способом изго-

товления (см. Коленчатые валы, стр. 142
и след.); наименьшая длина цапфы I зависит, как и у всех подшипни-
ков, от теплоты, развиваемой трением. Расчет и металл для заливки

подшипников: ем. Подшипники для валов, егр. 147 и след.

с)	Тело шатуна. Тело шатуна подвергается попеременно растя-
жению п сжатию, на что и следует рассчитывать диаметр его стержня rf0.
Одновременно нужно форму поперечного сечения выбирать таким обра-
зом, чтобы при изгибе напряжения от изгиба оставались незначи-
тельными. Для шатунов это наибольшее допускаемое усилие Р (добытсе

опытом) принимается, как определенная доля временного сопротивления
продольному изгибу Pfr
р

Р —	. где (S — коэффициент надежности (запас прочности) против

излома при продольном изгибе (ср. с расчетом поршневого штока, стр. 109).
Это разрушающее усилие при шаровых и крестообразных сочленениях
невелико и одинаково во всех направлениях и столь же невелико для
цилиндрических цапф в плоскости качании шарнирного механизма (спо-
соб нагрузки, 2-й случай, I том, стр. 629), наоборот, в 4 раза больше
в перпендикулярной к ней плоскости (способ иагр. 4).

Для нагрузки 2 имеем Р. = к2-------- , где

к I2

Е — модуль упругости материала в kg/cm2 (для стали около 2 200 000 kg/cm2).

I в ст* — соответствующий направлению изгиба экваториальный момент инерции
поперечного сечения стержня в его середине (том I, стр. 657 и сл.).

I — длина стержня между осями цапф (крейцкопфного болта и пальца кривошипа в ст).

® принимается по отношению к плоскости качания для медленно дви-
жущихся шатунов и особенно, если это движение сопровождается уда-
рами, равным от 20 до 40; для больших диаметров пальцев кривошипа
(например, для эксцентриков) и для насосов даже больше; для очень боль-
шого числа перемен направления давления, наир., в паровозах и моторах
легких машин употребительный запас прочности — от 10 до 20. (Для
быстроходных дизелей, пускаемых в ход помощью сжатого воздуха, опыт
показал, что вследствие особенно высоких давлений, которым может при
начале пуска подвергаться поршень, ® должно быть от 30 до 40). Пер-

пендпкулярно к плоскости качай пи допускается уменьшение до —- -

Для сплошных шатунов круглого сечении диаметр d в середине
шатена определяется из формулы:

4

_ 1/ 2g Р

I У Т'Т

так что отношение -у является основанием для утолщения

в середине

шатуна диаметра dn, рассчитанного только на одно сжатие. Только при
р	_

больших значениях имеем dn d. Предельное значение получается

Р	„ ®

при — 1,25 V

11 р я м е р: к^ — 400, @ = 20, Е — 2 200 000, продел при 2 пли же, если под-

г I Р _	Р

ставить — — при	50* (Относительно ~ см. Кривошипы, стр 141 я 142).

Диаметр d, рассчитанный для среднего сечения шатуна, может в обе
стороны уменьшаться до размера <70, необходимого для сопротивления
одному только сжатию, ио нужно при этом сообразоваться с величиной
головки на том и другом концах, чтобы ие было слишком резких пере-
ходов и чтобы обработка не оказалась слишком дорогой (фиг. 311, круг-
лый шатун для паровой машины).

Сплошной шатун круглого сечения (фиг. 306 и 307, и фиг. 311)
самый дешевый для обработки и потому охотно применяется в маши-
нах, выпускаемых на рыиок для продажи. Применением полых
шатунов можно значительно уменьшить пх вес. Поэтому полые шатуны
употребляются в легких двигателях для судов и аэропланов, где доро-
говизна устройства не играет значительной роли. Экономия в весе
может быть также достигнута спрямлением боков круглого шатуна

Фиг. 311.

(фиг. 306), или применением прямоугольного или двутаврового профиля,
так как момент инерции относительно осп, перпендикулярной к плоско-

1

сти качания, может составлять около — момента инерции относительно

оси, лежащей в плоскости качании.

Фиг. 305 — представляет шатун аэропланного двигателя, прес-
сованный и затем обработанный на станке. - Материал для шатунов,
подверженных большим усилиям, большей частью сталь с сопротивле-
нием на разрыв от 6 000 до 7 000 kg'ст2 при удлинении 20—18%—для
легких двигателей, а также хромо-никкелевая сталь.

Дли паровозных сцепных шатунов (спарников) принимают большие величины @ — 20
/ 20 \

I соответственно I вследствие того, что здесь возможно неодинаковое распределе-
ние давления между отдельными шатунами (спарниками). При расчете паровозных шату-
нов целесообразно исходи,ь из того предположения, что усилие, которое вообще может
быть передаваемо шатуном, определяется действующей по окружности колеса « плои сц‘п е-
вня от сцепного веса G прн очень высоком коэффициенте сцепления р. (наир., р.~ О,S3/1).

Влияние масс в шатунах и сцепных дышлах. Силы
инерции вследствие поперечного движения действуют при положениях
поворота точно так же, как и продольный изгиб, в плоскости качаний
(движения), но имеют некоторое значение только прн очень больших
скоростях поршня, или же при несоразмерно большом отношении длины
шатуна к радиусу кривошипа (например, в лесопильных рамах).

Для расчета всю длину разбивают на равные отрезки массою т
и с вылетом а. из которых каждый при обратном движении нагружает
шатун давлением массы таы!. При постоянном поперечном сечении
шатуна q, так как у крейцкопфа а = 0 и у кривошипа а = г, вся изги-
бающая нагрузка = 0,5	- гы2, при чем графически представленная

*) О шатунах в электровозах: Z. d. V. d. I. 1909, стр. 993 (сводка), lORj. 1163.
и 1216; там же 1910. стр. 558 и 650; там же 1920, стр. 765; Dlnglers. Pol. J., 15 поия
1912 г.
нагрузка распределяется по шатуну в виде треугольника (случай 12,
I том, стр. 672)'). При длинных и тяжелых стержнях, например, сцепных

дышлах паровозов, надо следить за тем, чтобы
число собственных колебаний прогиба было зна-
чительно больше, чем наибольшее число ходов,
дабы не было резонанса. Число собственных
колебании

Фиг. 312.

где fg в ст—стрела прогиба в середине шатуна
от собственного веса.

3. Кривошипы. Кривошипы исполняются или в виде концевых кри-
вошипов на конце вала, илп в виде колена, а также эксцентрика в любом
месте вала. Кривошипы, приводимые в движение от руки, ручные кри-
вошипы (рукоятки), изготовляются в виде концевых кривошипов, или
коленчатых валов (реже).

Концевые кривошипы. Концевые цапфы редко делаются из одного
куска с кривошипом (фиг. 318), так как для них большей
частью требуется другой материал, или возможность замены изношенных
новыми. Цапфы, подверженные большим усилиям, делаются из стали
лучшего качества; рабочая поверхность их закаливается и шлифуется.
Небольшие концевые кривошипы имеют цапфы, укрепленные в них прес-
совой посадкой или винтовой нарезкой, а затем еще закрепляются посред-
ством штифтов, винтов или расклепки. Надежное и вместе с тем разбор-
ное соединение получается прп конической форме хвоста цапфы, которая
утоняется кнаружи (фиг. 312 и 313) или же вовнутрь (фиг. 315).

Фиг. 313.

Р/Г2 К 3
фиг. 314»

Р т* 10

Фнг. 315.

При большом наклоне конуса (1:15) цапфа скрепляется гайкой,
фланцем или клином, при больших цапфах (фиг. 315) со слабым конусом
(наклон 1 :30) помощью прессовой посадки или посадки с натягом при
нагреве; специальные закрепления иногда, в особенности при не очень
малом наклоне, помощью поперечного штифта или крайнего винта.
Цапфы, которые не вынимаются, делаются цилиндрическими и вста-
вляются в отверстие с прессовой посадкой или под нагревом (фиг. 314)

*) Сравн. Autenrleth, Z. d. V. d. 1.1895, стр. 716; Land, Z. d. V. d, I. 1896, стр. 904.
Размеры (фиг. 316 и 317): Цапф:	большей частью 1:1;

~- = 2 до 2,2;	= 1 для надетых в нагретом состоянии и ~ —-

= 1,5 для цапф, которые легко демонтируются.

Ступицы: -у- = 0,8 до 1 при посадке в

= 1,25, при неподвижной (жесткой) посадке с

^*2	j)

клина. = 1,8 до 2. Величина натяга ,
1У2	100v

нагретом состоянии,

помощью натяжного

ДО D2, в зави-

си мости от предела текучести
ния материала (только для

Фпг. 316.

(растяжения) и коэффициента удлине-
ковких материалов по фиг. 317,
для стальных отливок по фиг. 316).
Смотри также жесткие соединения валов
стр. 180 и сл.

Силы: на плечо концевого криво-
шипа на расстоянии z от цапфы
(фиг. 316) действуют:

Фиг. 317.

1.	Нормальная (радиальная) сила jR и изгибающий моментR-v,
являющиеся следствием радиальной силы R, достигающей своей наиболь-
шей величины в мертвых положениях кривошипа.

2.	Срезывающая сила Т, изгибающий момент Mb = Tz и крутящий
момент Мл = Tv, как результат действия касательной силы Т, дости-
гающей наибольшей величины в средних положениях кривошипа (в паро-
вых машинах при углах от 40° до 60°, в зависимости от степени расши-

рения пара в цилиндре).

Радиальной силой R и срезывающей Т целесообразно пренебречь,
а рассчитать кривошип в мертвом положении на изгиб силою R =

(оез вычета давления масс), так что

Для машин с боль-

шим наполнением надо еще установить наибольшее напряжение от
'•.фучиваиия из соотношения Md = Tmax  v.
Шейка (цапфа) вала диаметром рассчитывается согласно пункта
4, стр. 716, I тома, по теоретическому моменту, как результирующему
из изгибающего, вызванного давлением поршня, момента Мъ = Р  а
и одновременно возникающего с ним наибольшего крутящего момента
Ма = Тг. Для предварительного расчета можно крутящим моментом Md
пренебречь, если в выражении для изгибающего момента Мъ заменить
плечо рычага а величиной расстояния с от середины цапфы кривошипа
до середины шейки вала (в подшипнике).

Форма концевого кривошипа зависит, главным образом, от материала,
из которого изготовляется кривошип требуемых размеров (литой или

Р
не литой), а затем уже в зависимости от величины отношения —, где

Р есть наибольшее давление, ат — радиус кривошипа. Если в поршнс-
d

вых машинах отношение диаметра поршня к ходу: — — ф, то

р

—=	(р,и(м = наибольшему давлению, действующему на пор-

шень). Фиг. 313 до 315 показывают различные формы кривошипов
Р

в зависимости от величины отношения —, при чем поверхность цапфы
рассчитана с наибольшим допускаемым fcmoc. = 50 до 60kg/cm2. Каждый
отдельный кривошип рассчитан на один и тот же крутящий момент, так
что толщина вала, если принять во внимание только одно кручение, была бы
для всех сечений одинакова.

Для одного и того же крутящего момента, при возрастании радиуса
т кривошипа, должна уменьшаться сила Р, а вместе с тем уменьшаются

Р 5

величина цапфы и размеры поперечных сечений. На фиг. 313-$ =

на фиг. 314— около 3 и на фиг. 315 — около 10. При увеличении
„ Р

значении — толщина вада и размеры плеча кривошипа, вследствие
добавочного изгиба и кручения, возрастают и значительно превышают
обозначенные на фиг. 314 и 315 пунктиром размеры, которые необхо-
димы были бы только для передачи силы. Во всяком случае необходимо
делагь плечи рычагов v и а сколь возможно малыми. Фиг. 318 пред-
ставляет концевой кривошип электровозного мотора переменного тока,
мощностью в 3 000 PS, электрического завода Бергмана, Цапфы сравни-
Р

тельио малы, так как для ктах принято около 100 kg/cm* 2, —2----око-

Фиг. 320.

. . ———s.	ло 14, так что изготовить цапфу

if Глг—отдельно от кривошипа оказалось
; невозможным Ц. Фиг. 319 — ди-
-- ----——— -j	«

сковыи литои кривошип с прили-
тым противовесом. Концевые кри-
вошипы для паровозных колес
I. IUU	см. главу: Железнодорожное де-

ло, о паровозах.

Ручные кривошипы (рукоятки) главным образом
применяются в грузоподъемных машинах и орудиях
всякого рода. Радиус г — 35 до 40 ст, давление
па рукоятку2) от одного рабочего Р в среднем от 10
до 15 kg—иногда только на короткое время 20 kg

„	?	1 п

и более, так что —=- ж — • Скорость на окруж-
»-	100

ности — от 0,5 до 1 m/sec. Ось вала рукоятки
помещается на высоте от 0,90 до 1,20, лучше всего от

1 —1,05тот пола, где расположены ступни ног рабочего. На фиг. 320 боль-
шие размеры относятся к рукоятке, предназначенной для двух рабочих,

/>/, = eg 10

Фиг. 321.

Р/га 24

Фиг. 322.

а меньшие (в скобках) для рукоятки, обслуживаемой одним рабочим.
Диаметр вращающейся деревянной ручки пли газовой трубы от 40 до
50 mm, диаметр штифта для ручки 26 (17) mm, диаметр вала рукоятки
40 (30) mm, длина втулки 60 (45) mm.

Другие элементы обслуживания: ручки для небольших кривошипов, маховички
н т.п. ( м. D1N.

Коленчатые валы. Недостаток коленчатых валов заключается в том,
что с обеих сторон колена требуется по подшипнику, так что криво-

Z. d. V. d. I. 1920, стр. 11CS, Reichel, Vorlailfige Grenzen im Elektromaschinenbau.

2) См. также 2 отд. Двигатели: 1. Живая рабочая сила.
шинный механизм от этого становится значительно дороже, но компен-
Р

сируется при возрастании величины —— тем, что изгибающие силы

р

в колене уменьшаются. Поэтому уже при —5- ~ 10 kg/cm2 коленчатые

Р

валы предпочтительнее, а при больших величинах

едва ли

можно



их избежать. Фиг. 321 показывает коленчатый вал при —-	10. фиг. 322

Р

при —g ~ 24 составной вал, а фиг. 323 — вал из пельного куска,

Р

фиг. 324 при —— az 80 коленчатый вал для тихоходной, а фиг. 325—

для быстроходной машины. Во всех случаях, расстояние между середи-

нами подшипников здесь делается как
изгибающий момент для цапфы коле-
на (по середине между обоими под-
шипниками). Легко видеть, что при
одном и том же усилии Р, напри-
мер, при том же диаметре поршня,
если ход 2г машины уменьшается,
то переход от концевого кривошипа
к коленчатому валу сам собою напра-
шивается.

Составные коленчатые

р/r2 г во

Фиг. 325.

валы: фиг. 322 и 326 изобра-

жают коленчатые валы, которые главным образом употребляют’.я дгя
судовых машин, для паровозов и больших локомобилей, но нс Вшше, чем
р

для —2 — 50, ибо в противном случае для укрепления обеих i апф

в щеке колена остается мало места. Достоинства их состоят в том, что
изготовление их более быстрое, затем в большем сопротивлении излому
(потому что можно лучше выбрать материал: для плеча более вязкий, а
для цапфы более плотный и твердый) и в случае надобности легче испра-
вить, чем в коленчатых валах нз одного куска. При больших значениях
Р

— можно также сделать из одного куска плечи колена аа (фиг. 326) и

шейку b и надеть их в

Фиг. 326.

нагретом состоянии с обеих сторон на
вал. Подобное же устрой-
ство показано на фиг. 327:
паровозный коленчатый вал
Акционерного О-ва гор-
ного производства и желе-
зоделательных заводов в
Витковицах.

Многоколенчатые, боль-

автомобильных

болванки различными
материала (положе-
ние нейтрального
слоя) и его проч-
ность; небольшие
валы при массовом
производстве штам-
пуются. Материал:
мартеновская сталь
с сопротивлением
разрыву 7000 kg ста2
при 18% удлинения,
или хромо-никкеле-
вая сталь с сопро-
тивлением разрыву
от 7500 до 9500 kg
на ст2 при 15% до
Ю°/о удлинения, а в
особых случаях из
еще более прочного
материала специаль- •
ной обработки. В

и авиационных двигателей

шей частью цельные, валы
выделываются из цельной

способами, которые имеют влияние на строение

Фиг. 327.

некоторых случаях

большая вязкость материала важнее большой крепости: у краев отвер-
стии и в острых углах колен.

Для смазки цапф в последнее время все более и более стараются
использовать вал и самый шатун в качестве трубопровода для масла.
Например: фиг. 328—коленчатый вал Нюрнбергского газового двигателя.
Смазочное масло из коренных подшипников поступает через вал в под-
шипник головки шатуна, а через последний—к крейцкопфу.

Расчет коленчатых валов. Верный (статически опреде-
лимый) расчет прочности возможен только при двух опорах. Если число
опор больше двух, то силы, действующие на опоры, неопределенны, так
как оии зависят от положения осей подшипников, которое н свою

очередь зависит от установки подшипников, зазора в них, износа


по А -В

и деформаций во время работы >)• Поэтому для получения более падеж-
ных результатов поступают правильно, если при числе опор, большем
двух, допускают самый неблагоприят-
ный случай, что влиянию действую-
щей силы подвергаются только подшип-
ники, находящиеся по обеим сторонам
точки приложения этой силы. Очень
важна также обильная, омывающая
смазка во время работы так, чтобы
однажды правильно установленный
подшипник не изнашивался. Безу-
словно также должен быть принят во
внимание прн тяжелых нагрузках
вала, например, маховиком, естествен-
ный (свободный) прогиб вала воз

должны быть самоустанавливающимися, чтобы согнутый вал мог лежать
свободно в ближайших подшипниках, без нажатия у краев.

Фиг. 328.

опоры, и подшипники поэтому

Пример расчета коленчатого вала с двумя опорами.

Вал (фиг. 329 и 330) подвержен действию касательной силы Р,
момент которой М—P-r передается на вне сидящий маховик весом G;
реакции опор в точках с и d. Нормальная (радиальная) слагающая

силы Р и патяжевие ремня относительно малы. Реакции опор Р, и Р2
в точках end получаются из уравнении моментов относительно
точек end:

Pj (a, 4" e2) = G*(b —di -|— a2) — Pa2 и

P2 («! 4- «,) = Gb 4- Pay

Напряжения вала между e и а от изгибающего момента Мь и
крутящего Md должны быть сложены согласно стр. 716 I тома:

для сечеиия с:	= Р  г; Mb = G • Ъ

„	„ fi- Ма = Рг; Mb=G (т + Ъ) — Р,т

„	„	f2: Md=0-, Mb = P2n.

a) E n s s 1 i n; Mehrmals gelagerte Kurbelwelle, Stuttgart. 1902. Для более точных
расчетов.

y™™ т тт	10
Для сечения х (произвольного): каждую из пар сил Р • ех и Р2(1х
разлагают па две составляющие пары: одну в плоскости сечения,
а другую в плоскости перпендикулярной к нему. Сумма первых дает
крутящий момент Ма, а сумма вторых — изгибающий Мь (расчет пря-
моугольного сечения см. I том, стр. 717).

Для сечения у (произвольного). С парой сил I‘2dy поступают по
предыдущему.

• Для сечения е:	Md = Р2г; Мь = Р.2а.2

Исследование следует производить по отношению к обоим возможным
направлениям наибольшей вертикальной силы Р и размеры сечения
рассчитать по наибольшим моментам. Там, где Р перпендикулярна к G-
(в горизонтальных машинах), силы и Р2 дожны быть сложены в про-

странстве.

При многоколенчатых валах почти всегда бывает
достаточным рассчитать вал на кручение в главных
коренных подшипниках, и на изгиб
и кручение одновременно в цапфе
кривошипа. Самые опасные места
это переходы от цилиндрических
частей к щекам кривошипа, по-
тому что большей частью именно
в этих местах, благодаря одно-
временному действию крутящего
п изгибающего моментов, лоя-

Фиг. 331. вляются трещины. Для устранения ф 332
этого делают большие закругления

при переходе, чтобы не было острых углов; для сильно нагруженных
валов очень хорошее, но дорогое решение этой задачи далн Клозе,
фиг. 331 ’), и Фремон, фиг. 332 2).

О размерах в соединениях составных коленчатых валов см.: „Жесткие
соединения валов, стр. 180 и сл. (Соединения стержней). О минимальной
длине цапфы, определяемой по величине теплоты от трения см.: Подшип-
ники, стр. 154.

Эксцентрики. Диаметр цапфы (диска) больше диаметра вала, так
что последний насквозь проходит через цапфу. Эксцентрики главным
образом употребляются там, где требуется лишь небольшое ответвление
энергии вала для получения колебательного движения и где радиус
кривошипа (эксцентриситет) р меньше или немногим больше, чем радиус
Г

вала —, в особепности там, где образование колена для вала без

всякой пользы удорожило бы и ослабило его. Преимущество: очень
незначительный размер ширины. Эксцентрики большей частью наде-
ваются на вал цельными пли разъемными из 2 частей, чтобы не нарушать
гладкую форму вала. Например, фиг. 310 п 333. Толщива стенки
втулки s должна быть достаточной, чтобы выдержать заклинеиие на

) z. а. V. а. I. 1903, стр. 1616.

а> Z. d. V. а. I. 1909, стр. 557
валу шпонкой для передачи силы. Если диаметр вала (в ст), соответ-
ствующий наибольшему, необходимому для колебательного движения,
D 3

крутящему моменту Ма = Р  r = kd  (I том, стр. 1	[ ।

696), то, например, для чугунного эксцентрика можно г"

выбирать:	^<5=2^

s — а ( Do+ 4-0,5 ст, где	ТСхЙ’АТТ

а = 0,2 до 0,25. Для эксцентриков из железа или стали
достаточна толщина з втулки меньшая на 20—30%.

Фнг. 333.

с) Детали трансмиссии.

Тогда как основной привод устанавливается самостоятельно, для
контр-прпвода, реже работающего, могут быть часто использованы имею-
щиеся уже станина, фундамент илп стена, при достаточной их жесткости,
при чем необходимо только тщательно обеспечить взаимную передачу
движении и укрепление на опорах. Подшипники, контр-привода в боль-
шинстве случаев лежат вне основного привода и только при коротких
полых валах внутри привода.

I. Опоры валов.

Обозначения. Подшипнини воспринимают радиальные силы, ПОДПЯТНИКИ—
осевые.

Подшипники со скользящим трением работают со смазкой между скользящими
поверхностями, шариковые и роликовые подшипники работают с катящимися телами
между поверхностями качения.

1. Подшипник со скользящим трением. Коэффициент трения р. ')
Во всех подшипниках со скользящим трением необходимо отличать
трение насухо между цапфой п вкладышем от трения сма-
занных тел; оба эти вида трения могут встречаться отдельно или
в смешанном виде (смешанное трение); см. т. I, стр. 300. Только при
тренпи насухо пли смешанном трении имеет место существенное изна-
шивание вкладыша или цапфы.

Трение насухо наступает при полном бездействии или отсутствии
смазки. При этом р71. =0,14 до 0,25 в зависимости от материала
подшипника. Затем этот вид трения представляет предельный случай
работы подшипников со смазкой при v --ь: О, т.-е. при пуске и перед
остановом.

Смешанное трение имеет место при движении смазаных поверх-
ностен. пока слой смазки недостаточен для их разделения между собой,
следовательно при слабой смазке (фитпльная или густая смазка), при
высоком р, малом или меняющем свое направление v (шарнирные цапфы,
салазки н т. п_), затем при подпятниках с плоской поверхностью трения,
а также и у подшипников, хотя и работающих со смазкой, ио имеющих

Сравн. Giimbel-Everling, Reibung und Schmierung, Berlin. 1925, Krayn, u
Faiz, Gruudziige dcr Schmicrtechnik, Berlin 1926, Springer.
давления у краев при неточной пригонке вкладышей или вследствие
пересечения поверхности скольжения канавками. В этом случае р. = 0,02
до 0,1 и выше в зависимости от степени величины трения смазанных тел,
а при некоторых обстоятельствах и ниже. Сравни идущие к низу ветви
кривых на фиг. 335 согласно опытам Стрибека над обыкновенными под-
шипниками ’)

Опыты над подпятниками со смешанным видом трения производились
Вудбери 2), Лаше 8) и Нейманом 4). Опыты Вудбери над неболь-
шим подпятником при р=О,07 до 2,8 at дали наименьшее значение для
(при 2,8 at) н 0,02, а опыты Лаше и Неймана дали при р	10 at значение

p.ff=0,005 и выше. Опыты Лаше и Неймана были проведены до 450
(со значительным охлаждением масла), а опыты Вудбери были доведены
только до pvm ~ 2. При опытах Лаше большое значение pv было воз-
можно благодаря наличию соответствующих канавок для смазки в сталь-
ной поверхности (скользящей по поверхности ив белого сплава без
канавок).

Во всех случаях нельзя было избежать некоторого изнашивания
вследствие смешанного трения. Чем меньше участие трения насухо,
тем ближе значения коэффициентов смешанного трения к коэффициентам
треипя смазанных тел.

При трении смазанных тел p7-z = f^’] jjj5)- Щ’и данном р = Р: Id
п v значение ру; зависит от вязкости жидкости »] (том I, стр. 358
и 359), которая уменьшается с повышением температуры подшипника и
значительно равнится для различных смазочных материалов (см. выше.
Уплотиепие направляющих тел, стр. 89). Вязкость смазочных мате-
риалов определяетсн в градусах по Энглеру Е° (измеряемых при
помощи аппарата Энглера, том I, стр. 389) или выражается по техниче-
скому коэффициенту вязкости V) в kgsec/m2 (1000 т; = 0,74	— 0,64

или, как удельная вязкость z ио отношению к вязкости воды при
0° (z = 5470 т;). Отдельные значения вязкости приведены в таблице 19.

Таблица 19. Вязкость в градусах Энглера.

Температуры;	20°	30°	40°	50°	80° С
Оливковое масло 		39	34	29	26	12
Минеральное масло I		57	25	14	9	4,5
. 11.		23	12	7	5	2,5
Веретенное масло 				5	3,8	2,8	2.0	1,2
Вода ...... 		1	—	—	—	—

*)Stribeck, Eigeuschaften der Gleit-und Rollenlager, Z. d. V. d I. 1902,	7. d.

V. d. I. 1885, S. 450. з) Z. d. V. d. I. 1.906, S. 1355. *) Z. d. V. d. I. 1918, S. 571.

5) Подробнее см. Gumbel, Der hentige Stand der Schmieruugsfrage, Mitt. For-
fichungsarbeit. 1920, Heft 224 u Gumbel-Everling (см. выше).
Добиться наименьшего коэффициента трения и отсутствия изнаши-
вания можно только при трении хорошо смазанных тел. Для осуществле-
ния этого случая трения необходимо подведение достаточного коли-
чества смазочного масла под давлением так, чтобы цапфа
окружена была маслом:

1)	специальным насосом, нагнетающим масло в зазоры подшипника;
применяется при дисковых подпятниках, например, у вертикальных тур-
бинных осей, в гребенчатых подпятниках;

2)	периодической переменой давления, так называемым „д ы х а--
н и е м“ во вкладышах, при чем под действием иасоса зазор постоянно1
снова наполняется маслом;

Фиг. 334.

3)	конструированием поверхностей цапфы в виде
иасосов, действующих по принципу волосности, основанным на сужении

вазоров подшнпнпков'):
а) в упорных под-
шипниках с самоуста-
павливающпмися упор-
ными кольцами Ми-
хеля 2) (фиг. 334) или
в подпятниках с соот-
ветственно образован-
ными гребпями в ди-
сковых или гребенча-
тых цапфах (работают
правильно только при
вращении в одном на-
правлении);

б) в обыкновенных
подшипниках с

Фиг. 335. Тренне в подшипнике Селлерса с кольцевой
смазкой диаметром 70 mm по Стрибеку.

автоматической эксцентричной установкой цилиндрической (или кониче-
ской) цапфы в зиачптельио рассверленном подшипнике, при чем при

*) К u t z Ъ а с b. Z. d. V. а. I. 1915 S. 849, Gumbel (см. выше) u, Faiz (см. выше) .

*) z. а. V. а. 1.1920, s. эм.
V
достаточном притоке масла при определенном т)> — прекращается сопри-
косновение выступов и цапфа как бы плавает в масле. (В закрытых вклады-
шах иногда имеет место всестороннее давление, так что приходится
принимать меры против поднятия самих вкладышей по направлению
обратному наг-рузке).

На фиг. 335 изображены кривые Стрибека для р./йгде поднимаю-
щиеся кверху кривые трения смазанных тел начинаются при тем мень-
ших v, чем ниже р; наоборот, понижаю-
щиеся кривые смешанного трения при по-
вышении v при повсюду одинаковом наи-
меньшем значении, лежащем в зависимости
от величины подшипника и его состояния
работы, между pmin — 0,001 до 0,006, пере-
ходят в поднимающиеся кривые трения сма-
занных тел. Подбором т], т.-е. выбором соот-
ветствующего масла, можно соответственно
повлиять на начало явления трения смазан-
ных тел и легко достичь того, чтобы подшип-
ник .начал работать с трением смазанных
тел. Чем выше р и чем меньше v и соответ-
ственно п, тем вязче должно быть при этом
масло Вязкость щ, а с ней и р.л, зави-
сящие от-»), падаете повышением тем-
пературы подшипника, ио до опредеаен-

Температура подшипника. ного 8начения р.И11и, при котором наступает

Фиг. 336.	„соприкосновение выступов",

или смешанное трение после чего снова
возрастает р. На фиг. 336 изображено влияние температуры подшип-
ника по Стрибеку при » = 4,03 in/sec н различном р, прп чем,
однако, опыты были прекращены до достижения

Bmin тем бааее приближается к теоретическому наименьшему
значению, чем лучше пригнаны или приработались поверхности подшип-
ника друг к другу, и лежит при тем высшей температуре, чем больше
значение — и чем более вязко масло. Наинизшее значение , может
упасть до 0,0015 и ниже. Необходимым условием для того, чтобы части
подшипника могли быть разделенными друг от друга маслом, является
достаточно большое значение v, поэтому при переменном направлении
движения представляется затруднительным достичь трения смазанных тел.

Температурное равновесие. Температура в подшипниках со скользя-
щим трением определяется условием равновесия между количе-
ством тепла, развиваемого трением в секунду, и коли-

') Gumbel (см выше) находит для нормальных подшипников	1,6J

2^0,01	, гтс т,-дано в kgse^r^ п — числу оборотов в мин., р дапо в at.
чеством тепла, отдаваемого подшипникам зато же

время: \pPvA = QK1 где Р обозначает опорное давление, v — скорость

скольжения,

А 427’

a Qw выражено в kg cal/sec. Так как количество

отдаваемого подшипником тепла возрастает с увеличением разности между
температурой в зазоре подшипника и температурой наружного воздуха,
то с увеличением количества развиваемого при трении тепла происходит
возрастание температуры до тех пор, пока снова не установится равно-
весие, Предел допускаемого повышения температуры, главным образом,
зависит от свойства масла и материала подшипника. Количество отдавае-
мого подшипником тепла Qw по мере повышения температуры (в зазоре)
для каждого данного подшипника определенной формы и конструкции
определяется разностью температуры по отношению к температуре наруж-
ного воздуха и различными условиями работы вала1). Qw имеет наимень-
шее значение при естественной отдаче тепла от металличе-
ской поверхности непосредственно наружному воздуху в спокойном
состоянии. При сильаом движении воздуха (подшипники у шатуна, под-
шипники паровозов и авиационных моторов) Q№ значительно возрастает
и может быть также повышено

Фиг. 337

водяного охлаждения вкладышей,

Фиг. 338.

а более всего путем пропускания значительного количества масла, кото-
рое одновременно смазывает и понижает трение в подшипнике: искус-
ственное отведение тепла. Взяв отношение Р —pF к проекции
поверхности скольжения на направление силыр, определим „удельное
охлаждение" Lk подшипника Lk — цр„, v — [kgmsec — 1 cm 2]>
или p. = —— в момент состояния подшипника в температурном равно-
pmv

весии. На фиг. 337 указана но опытам Лаше х) зависимость между сред-
ними значениями Lk для нормальных подшипников со скользящим тре-

4) L asche, Die Reibungsverhiiltnisse von Lagern mit hoher Umfangsgeschwindigkeit
Z d. V. d. I. 19u2.
ниею при естественном отводе тепла и At0 разностью между температурой
в зазоре и температурой наружного воздуха.

Путем искусственного охлаждения и пропускания масла молено повы-
сить Lk в несколько раз.

Если нанести для определенного подшипника кривую зависимости
коэффициента р. от температуры t° (по фиг. 336) и кривую зависимости
значения —- от 1°, то точка пересечения обеих кривых определит со-
стояние теплового равновесия подшипника. Па фиг. 338 изображены кри-
вые зависимости коэффициента р. от средней температуры подшипника
для различных значений т] и различной степени приработки подшипников:
кривая 1 дана для жидкого масла и еще неприработавшегося подшипника
(pmin ~ 0,006), кривые 2 и 3 для масел средней густоты и для плотного
масла и хорошо приработавшегося подшипника-(p-min~ 0,002). Для дан-
ных значений pv определяется кривая —. Точки пересечения обеих
систем кривых a.j, а2, определяют температуры и значения р, при
которых наступает состояние температурного равновесия подшипников.
В точке «, наступает уже смешанное трение и связанное с ним изнаши-
вание подшипника, а в точках а2 и as имеет место трение смазанных
тел без изнашивания. Для подшипника наиболее подходит то масло, кото-
рое при наивысших значениях pv, возможных по условиям работы под-
шипника, вызывает наименьшее нагревание подшивника.

Допускаемое значение pv. Наименьшие величины повышения темпе-

ратуры подшипника имеют место, когда —- = р-т1п или pv =

Р*'	Pmin

Для Lk 0,05 (соответствующего Д<° '-t 30° согласно фиг. 337)
и pmin = 0,006 по 0,002 получается pv — 8 до 20 для нормальных под-
шипников с трением смазанных тел.

Меньшие значения pv повышают надежность работы. Для закрытых
машин, для подшипников, расположенных вблизи от обогреваемых паром
стен или в пароходных помещениях, в рудниках и т. п., необходимо
брать более низкие значения для pv, особенно надо понижать pv при
слабой капельной илп фитильной смазке, при которой возможно только
смешанное трение.

Воздушное охлаждение. 1. Железнодорожные под-
шипники:

pv — 70 до 100 в паровозных буксах (паровозы скорых поездов),
pv — 35 — 50 в буксах железнодорожных вагонов с подушечной
смазкой.

2. Ц а п ф ы кривошипа. Расчет ведется по рт - v, так как давле-
_р

ние цапфы сильно колеблется. рт = обозначает среднее давление
цапфы за время одного оборота, которое определяется пз диаграммы
зависимости от времени значений давлений шатуна (с учетом инерции
движущихся масс, но безотносительно к направлению движения). Если
известие только наибольшее давление цапфы ртах, то расчет произво-
дится по Р,я = <рРтах пли соответственно по рт = <р Ртах-

Таблица 20. Значения^.

Для насосов двойного действия с полным напол- )
пением..................................... I

Для насосов одинарного действия с полным |
наполнением.................................J

Для двухтактных машин двойного действия (паре- '
вых н двигателей внутреннего сгорания),
четырехтактных тандем-машин двойного дей-
ствия ......................................

Для двухтактных машин одинарного действия

I

Для	J	<р около 1

жидкостей	।

I „ „ 0,5

Для пара

и газа

I v

I 0,3 до 0,7 в завися-
? мости от наполнения

I 0,2 до 0,35 в зависи-
• мости от наполнения..

Для четырехтактных машпн одинарного действия, в зависимости от	с

влияния инерции масс н колебаний давления................ 0,15 до 0.2

В сомнительных случаях лля данного подшипника требуется спе-
циальная проверка колебаний давления цапфы в течение одного оборота

или такта.

pmv = 20 до 30 для цапф кривошипа постоянных поршневых машин,
— 50 до 100 для папф кривошипа с воздушным охлаждением

в паровозах,

= 5 для цапф эксцентриков

= 10 для цапф эксцентриков

литого железа или (
стали по чугуну |
белого металла по {
чугуну;

для паровозов выше. (

смешанное
тренпе.

Искусственное охлаждение. При pv = 120, например, в под-
шипниках паровых турбпн с р = 6 и v = 20 ш, требуется искусственное
отведение главного количества тепла. Для р = 0,01 (вследствие весьма
высоких скоростей цапф) имеем Lk = 0,01  120=1,2 = -—; илп
Q№ = 1,2 AF в единицах тепла в секунду. Отсюда молено подсчитать
потребное охлаждение, количество подаваемого масла, падение его темпе-
ратуры и самое оборудование дли охлаждения масла. Чем выше темпе-
ратура подшипника, том легче и дешевле устроить масляное охлаждение,
поэтому для паровых турбин принимают (° = 70 до 80° 1).

В небольших подпятниках (дисковых), хотя р вследствие сме-
шанного трения большей частью выше, чем в подшипниках, допускается
pv до 20, так как отвод тепла из стоящих в масле подпятников весьмг
удобен.

*) При опытах Las с he, 1902, 1906 и 1918 г.г. достигали» значения рт — 300, 400,.
600 и выше, ем. Lasche, Konstruktion und Material Ira Ban von llampfturbinen, S. 143.
Berlin. 1920, Julius Springer.
В простых кольцевых цапфах, например, в водяных турбинах, кото-
рые обильно смазываются нагнетаемым маслом или другим способом, pv =
= 40 до 80, а в подшипнике Михеля (стр. 149): pv — 150 до 200 (вслед-
ствие искусственного охлаждения и хорошей смазки); гребенчатые подшип-
ники в судовых двигателях (менее удовлетворительная смазка): pv =
= около 5 при неподвижных вкладышах и около 10 при перестанавли-
ваемых вкладышах.

р

Размеры цапф. Так как рт — ~ в цилиндрических цапфах,

а в кольцевых цапфах рт =	_ , где i обозначает число, а Ъ ширину

,	dn , ,

кольца со средним диаметром ат и v = ni/sek при а в ст, то наи-
меньшие размеры I и Ъ цапф определяются из I илп соответственно

1 Л- 1900(рт),„

ПЛП

— 1900 (р?;)"”

между тем, как диаметр цапфы d обусловливается только прочностью,
изменениями давления плп конструктивными соображениями (в цапфах
кривошипа применим второй вид неравенства).

Канавки для смазывания *)• Только в подшипниках, работающих
продолжительное время илп непрерывно со смешанным трением, устраи-
ваются канавки для смазывания, которые достаточно обеспечивают
-смазывание всех поверхностей подшипника вследствие капиллярности
и вязкости смазочного материала. При чистом трении смазанных тел,
яапрпмер, в подшипниках валов и кривошипов, ати канавки неблаго-
приятно влияют на несущие поверхности подшипника, так как онп пре-
рывают несущий слой масла и таким образом, благоприятствуют непосред-
ственному сопрпкосновению металла с металлом. Канавки в не несущих
поверхностях (напр., под 90° или 180° к направлению давления) целесо
образны для скопления масла и для непосредственного масляного охлаж-
дения при помощи нагнетаемого масла. Канавки в белом металле должно
как следует округлять по краям во избежание прилипания масла.

Смазочные материалы * 2). 1. Густая смазка. Преимущества
этой смазкп в том, что она держится в зазорах подшипника; меньшие
потери материала, но большие tq и р., поэтому эта смазка подходит для
второстепенных подшипников и шарнирных соединений, для низкого
или переменного v, илп при работе в пыли, когда масло портится.

Смазка вдавливается от руки (штауфферовские масленки), пружиной
пли смазочным прессом.

2- Жидкая смазка. Смазка каплями. Масло подвозится
только в количествах наименьшей потребности в соответствии со сме
, шанным трением; действует во время работы подшипника, прекращает
действие при остановке; своевременное наполнение. Целесообразно устрой-

*) См. особенно Faiz, Grundzuge der Schmiertechnik, Berlin 1926, Springer:
rp. 13 и 266.

2) Том I отр. 969 и след.
ство видимого падения капель п применение стеклянных резервуаров
Фитильные и игольчатые масленки вытесняются вентильными с точной
регулировкой. При значительном числе мест смазки применяется „цен-
тральная капельвая смазка". Циркуляционная смазка: Обильная
смазка, в зависимости от надобности с большим или меньшим падением,
давления, особенно для подшипников с чистым трением смазанных тел,
циркуляция всего масла или в самом подшипнике, пли общая для всей
машинной установки, пуск и остановка отпадают. Широко распростра-
нены: кл>п.чрван смазка (фиг. 351 до 353). цепочная смазка (фиг. 339'

и смазка закрепленным на валу кольцом (фиг. 350) с резервуаром для
масла под вкладышем, пополнение резервуара по мере потери (устрани-
мой!) масла через большие промежутки. Стремление к наивозможному
устранению всех потерь масла при циркуляционной смазке имеет суще-
ственное влияние на все конструкции подшипников. При больших маши-
нах подача масла общими пасосамп ко всем подшипникам (напрпмер,
в паровых турбинах, в больших поршневых машниах) с охлаждением
отходящего масла и очисткой нагретого масла. Смазка под давле-
нием, например, в цилиндрах паровых и газовых двигателей с саль-
никами с неустранимой потерей масла из-за испарения, распыления
в подаваемых в цилиндр жидкостях, газах пли паре. Целесообразно
устройство отдельных поршней для подачи масла в каждый пункт смазки.
Пример: аппарат Молерупа, масленка Боша ').

Вязкость смазочных масел должна соответствовать значениям р и п
подшипника, при чем для предполагаемых температур подшипника для ориентировки
можно принять Е° > 150 -— • Для р = 7,5 at, п — 150 должно быть Е° > 7.5 при
i — 40 — 50.

При t — 50 имеют:
веретенное масло..................................1,2— 2,0 Е° (градусы по

легкие машинные масла...................2,0— 3,5 „ Зиглеру),

средвие	„	„	..............3,5— 5,5 „

тяжелые	„	„	..............5,5—20 „

цилиндровые,, „	...	... 20 —60 „

Срази. W ague г, Schmierung der Hcissdampflokomotive, Z. d. V. d. 1. 1925, S
1539, черт. 5 и 16.
Металл подшипников и вкладышей. Хороший для подшипников
металл ') должен иметь следующие свойства: незначительное трение
насухо, ^незначительную изнашиваемость, хорошую приработку и доста-
точную теплоотдачу.

Эти свойства тем важнее, чем чаще можно ожидать смешанного пли
даже трения насухо, между тем как при трении смазанных тел
и отдаче тепла при посредстве смазочного материала металл, из которого
изготовлен подшипник, ие имеет значения.

Наивысшие значения опорного давления рП1ах при сметанном тре-
нии, допускаемые обычно при смазке через смазочные канавки, указаны
в таблице 21.

Таблица 21. Наибольшие опорные давления в подшипниках.

Pmax	и  закаленной и шлифованной стали	а п ф ы из :  чугуна	литого железа
Втулки или co- \ закаленная и ответственно 1 ш шфованная вкладыши	J	сталь ....  Чугуи	  Бронза и пластичные сплавы ....  Твердое дерево 		 .	.	до 150 кд Icin'2  - 40	„  „ so „	до — » 80  п г	j 5 до 20

При нагреве цапфы бронза задирает; она предпочтильна в тех слу-
чаях, когда желательно сильным ударам противопоставить высокую проч-
ность на сжатие и твердость, пластичные же материалы: нормальный
белый металл с приблизительно 80% олова (а также и новые сплавы
свинца, твердые благодаря добавлению бария, натрия илп кальция) прира-
батываются скорее и лучше плавятся при нагреве, без задирания вала.
Пластичные сплавы из-за недостаточной твердости и из-за высокой стои-
мости заливаются в чугунных пли бронзовых вкладышах (фиг. 350, 352).

Вкладыши и корпуса подшипников. Требования: 1. Легкая
сменяемость вкладышей в случае надобности замены: цель-
ные вкладыши применимы только при возможности осевой раз-
борки цапф и подшипников. Вкладыши большей частью из чугуна,
бронзы пли закаленной и шлифованной стали (DIN 146 и 147).
Преимущества — дешевизна и длительное сохранение цилпндрической
формы, но их нельзя переставлять илп разбирать в радиальном напра-
влении. Разъемные на несколько частей (2 нлп 4) вкла-
дыши допускают разборку в радиальном направлении без удаления
соседних частей, изготовляются большей частью пз бронзы пли чугуна
С заливкой сплавом, а при незначительном опорном давлении пз чугуна.
Разъемные вкладыши допускают регулировку в случае изнашивания
и расточку, но с другой стороны разъемные вкладыши легко утрачи-
вают правильную круговую форму при обработке или во время работы

’) Z. d. V. d. I. 1898 стр. 1300 работа Шарли, а равно Czochralsld "u. Welter
Lagermetalle und Ihre technologische Bewertung, Berlin 1920, Jul. Springer.
благодаря нагреву, поэтому не надо их делать слишком тонкостенными.
Поверхности раздела между отдельными частями вкладыша должны быть
расположены так, чтобы давление не приходилось на них (сравн фиг. 339).
Подшипник локомобиля Ланца, Маннгейм, с горизонтальными цилинд-
рами. Конструкция нижнего вкладыша горизонтального подшипника должна
быть такова, чтобы ужо при незначительном подъеме вада его легко
можно было вынуть, поворачивая вокруг вала.

2. Установка оси подшипника по осн вала, а) Угловая
подвижность вкладышей внутри подшипника, при 3 необходима,

I.
а при —
а'

1,5 желательна, особенно при всех сильно прогибающихся

валах для устранения давления у краев; подвижность вкладыша
достигается шаровыми опорами вкладышей (например, в подшипниках
Селлерса). Сравн. фпг. 349, 351 и 352 и вкладыши с угловой подвиж-
ностью в подшипниках паровых турбин (во втором разделе, Паровые
турбины). При отсутствии такой автоматической установки необходимо
тщательно пришабрить вкладыши по валу для устранения односторонней
нагрузки.

Ъ)	Перестановка вкладышей в подшипниках, в коренных подшип-
никах поршневых двигателей и в станинах машпн—при помощи устано-
вочных клиньев илп прокладок пз листового железа (также и в подшипниках
шатуна); в стенных и потолочных подшипниках в зданиях—укреплением
вкладышей между двумя установочными стержнями с нарезкой на под-
веске или кронштейне, которые имеют различную конструкцию в зависи-
мости от места их прикрепления (потолочные подшипники на подвес-
ках, фиг. 348, стенные, наколенные, на балках или на полу);
в прейскурантах различных трансмиссионных фирм >) приведены много-
численные примеры таких конструкций, допускающих боковое закладыва-
ние вала при сборке (в Америке вал по большей части закладывается
снизу).

с)	Установка корпуса подшипника на особых плптах
(фиг. 341), стойках (фиг. 344), подвесках (фпг. 345) на стенных угольни-
ках (фиг. 346), в стенных коробках (фпг. 343), консолях степных (фиг. 347)
и иаколонных (фиг. 347«).

Конструкция закрепления вкладышей в корпусе подшипни-
ков обусловливается формой п условиями удобного доступа к ним в зави-
симости от конструкции станины или рамы. Пример: конструкция под-
шипников поршневых машин и турбинных во 2 разделе: Машппы-двнгатели.

Нормы для подшипников приводных фабричных валов. Кроме диа-
метров валов 1) нормирована в D1N 118 и длина подшипника установле-
нием предельных наибольших размеров L, при чем подшипники разде-
ляются на три группы: формыАнВ—подшипники со скользящим трением,
форма С для подшипников с трением качения. Нормирование проведено
до диаметров вала D — 500 mm.

*) И пример, Bamag, Dessau; завод Wulfel, Hannover; Flender & Co., Diisseldorf;
Peniger; Polysius, Dessau; Tacke & Co., Rheine; Vogel & Schlegel, Dresden. Gehr. Wetzel,
Leipzig и np.
Подшипники с неподвижными цапфамипвращаю-
щимися вкладышами. Оти подшипники применяются прп натяж-
ных роликах, промежуточных колесах зубчатой передачи, холостых ремен-
ных шкивах и муфтах и требуют специальной конструкции смазки во
избежание вытекания масла. Пример: фиг. 354—букса Легус завода Вюль-
феля: поверхность скольжения имеет достаточно большой диаметр, чтобы
смазка не выжималась и легко держалась на ней; при более высоких
удельных давлениях применяется смазка зачерпыванием, например, по
фиг. 355—букса Гилн, работающая и прп вращающемся вале.

Таблица 22. Подшипники по DIN 118.

Размеры в mm фпг. 340. А—длинный подшипник со скользящим трением, В—такой же
коротквп подшипник, С— подшипник с трением качения.

D	Наибольшее зпаченне L подшипников.							
	Со скользящим треплем		С трением качении	h	а	Ъ		(1
	Форма А длинные	Форма В короткие	Форма С					
25 и 30	140	120	100	65	200	55	150	Ч„"
35 „ 40	180	150	110	75	220	65	170	1,"
45 „ 50	220	180	120	90	260	75	200	
55 „ 60	260	210	130	100	290	85	230	%"
70	300	240	140	110	330	95	260	V
80	340	270	150	125	370	110	290	9ltt
90	380	300	170	140	410	125	320	7/ п
ЮОи 110	460	360	190	165	470	150	370	11'
125 .,14"	”50	450	—	200	560	195	450	

Фиг. 340.

Фпг. 342.

Фиг. 341.

Таблица 23. Плиты для подшипников
и стенные коробки.

Размеры в пип фпг. 341 и 342 по DIN 189,
фиг. 343 по DIN 193.

в	*	н	1 *	1 а	1	У	1 г
25 и 30	65	100	260	W	330	65	300
35 „ 40	75	115	290		360	75	350
45 „ 50	90	135	330	’1,"	410	85	400
55 „ 60	100	150	360	V	450	95	450
70	110	165	ч10	V	510	110	500
80	125	185	460	1"	570	125	550
90	140	205	520	1*/е"	650	145	600
100 и 110	165	240	650	I1!."	790	180	700
125 „140	200	290	750		910	230	800

Фпг. 343.
Таблица 24. Опоры.

Размеры в mm фиг. 344 и 344а по D1N 195

D	Л	А			JP	ъ
		300	375	’/в"	40	150
45 и 50	СО	400	400	’/в"	45	180
		500	425	’|в"	45	180
	100	400	450	’/в”	45	180
55 и 60		500	475	1"	50	210
		600	500	Г'	50	210
		400	500	1"	50	210
70	по	500	525	1"	50	210
		600	550	1*(8"	55	240
		800	6'00	1'/в"	55	240
		400	550	1 '/в"	55	240
80	12?	500	575	Р/в"	55	240
		600	60С	Р/в”	60	270
		80(	65€	Р/в"	60	270
		500	I 625	1'1в"	60	270
90	140	60С	650	IV	65	300
		800	| 700	IV	65	300
		600	800	13,"	65	300
100 и ПС	165	80С	850	1V	70	330
		1000	900	IV	70	330
		600	I 900	IV	70	330
125 и14С	20С	80Г	950	IV	80	360
		1000	11000	13/в"	80	360

Фпг. 344 а.

Таблица 25. Потолочные подвески

двуплечие (фиг. 345) по DIN 194.

D I Л

55н60		100	500  600  700	900  1000  1100	140	V	60  60  60	230
—	70	110	500  600  700	900  1000  1100	160	V	65  65  65	260
	80	125	500  609  700  800	900 1000 1100 1200	180	1"	75  75  75  75	300

Фиг. .545.

90

140

500
(ЮО
700
800
'600

100 и 1 iOl

165

700

900
1000
1100
1200

1000

1100

200 1’/8'

I VV J 1VV	,

800 1200 1Л) 1 и

1000

1400

80

80

80

80

85“

85

85

85

330

360
Фиг. 346.

Таблица 26. Настенные уголь-
ники (фиг. 346) по DIN 187.

D I | (А) 4 | t > j а

25 и 30

3540

45 „ 50

65 150 110

75 170 130

9( 200 150

45 110

45 130

50 150

%'

55 и 60

70

80

90

100 и 110

125 „ 140



170

190

210

50 170

55 190

60 2LO

1001 230

110 260

125 290

140i	320	240|	70|	240|	1'1
165	370	280	80	280	1'1
200|	450	3501	901	350|	н

fs

<8



фиг. 347 a.

Таблица 27. Стенные иронштейны
(фиг. 347) по D1N 117.

D	л	а	е	А	i		d
25  30	65	310	95  195	200—300  300—400	300  400	120	5/8"
35  40	75	330	85  185  285  385	200-300 300—400 400—500 500- 600	300  400  500  600	120	sy
45  50	90	370	65 165 265 365 465	200-300  300-400  400-500  500-600  600—700	300  400  500  600  700	140	з; ч *
55  60	100	400	150  250  350  450  550	300—400 400—500 500—600 600—700 700—800	400  500  600  700  800	140	V
70	110	440	130  230  330  430  530	300—400 400- 500 500 - 600 еоо—700 700—800	400  500  600  700  800	160	V
80	125	480	110  210  310  410  510	300-400  400- 500  500-600  600-700  700—800	400  500  600  700  800	180	Г’
90	140	520	190  290  390  490	400-500  500—600  600-700  700—800	500  600  700  800	200	I1/»"
100  110	165	590	1551400-500 255 500—600 355 600—700 455*700--800		500  600  700  800	220	IV."
125  140	200	680	210  310  410	500—6С0  600 - 700  700—800	600  700  800	240	1®;в"
Подшипники на подвесках (фнг. 348) по DIN 119

Таблица 28.

D	6	J | т | р	а
25п30	ПО	200| 2401 :о  300 320 ГО  400l 400l 50	Д"
35 „ 40	126	300: 32О| 50  4001 400 50 fool 4801 Г.О	5/S“

300
400
Г,(О
соо

3201 55

4С0| Г 5

480 55

5С0- 55

45 „ 50

55 „ 60	140	300 400 500 ''Г!	320  400  480  560	55  55  55	V
		400	400	60	
70		500	480	60	‘ t's”
	16С	60С	560	60	
		700	641	60	
		400	40'	70	
80		500	481	.0	
	180	600	56(	70	1”
		700	640	70	

90

фнг. 348.

Для длины L в общем пригодны

формы А п С (|абл. 22).

	400	400	i п	
	500	480	75	
200	600	560		1'ls"
	700	64(	75	

• I 500; 480 80 I

100 и 1101 240 6001 560! 80

|	| 7001 640, 80 j

Фиг. 349.

Фиг. 350.

На чертежах 349 и 350 представлены примеры приводных фабричных подшипников
фиг. 349 подлипших с шаровым вкладышем, форма А, завода Вюльфеля н Ганповере.
со смазкой, наглухо зажатым на валу кольцом; фиг. 350—подшипник той же фирмы
форма JB, с вкладышами, залитыми белым металлом. Для неподвижной установки вала
зажатоо на нем кольцо для масла заменяется обваркой вала.
2. Пэдшипники с трением качения (шариковые и релиновые подшип-
ники)1). Кинематические основы. Дш получения движения чистого
катания требуется всстп равные катящиеся тела между концентричными

Фпг. 352.—Новая модель В
с ложащчмн внутри ша-
ровыми вклады шамп, залив-
кой из белого металла и
выемкам i для ломещеитя
обварок вала для его уста-
новки.

Фиг. 351. — Подшипники с шаровыми вкладышами
фирмы БАМАГ, Дегсау (старая модель).

поверхностями катанпя. Если при этом требуется палпчие нескольких
степеней свободы движения, то необходимо примснеппе в качестве катя-
щихся тел — шаров,
движущихся между
плоскими, шаровыми
или цилиндрически-
ми поверхностями.
Если же ирод у-
смотрено только
одно движение вра-
щения, то в каче-
стве катящихся тел
пригодны любые тела
вращения, при кото-
рых выполнимо условие качения, по которому все соответствую-
щие осп качения п оси вращения проходят через одну общую точку

Ahrens, Das Kug llager, 2 Aufl. Berlin, 1925, Jul. Springer
(на главной осп вращения, сравн. I том, стр. 266 фпг. 86). В таком слу-
чае применимы шары в желобках треугольного сечения пли пз сообра-
жений прочности и дешевизны лучше в круговых желобках (для напра-
вления движения достаточно одного желобка в наружном плп внутреннем
кольце) плп конусные ролики между конусными поверхностями качения.
Чаще всего имеет место предельный случай: общая точка пересечения со
далеко, все оси качения п вращения параллельны, катящиеся тела имеют
форму шаров, плп бочкообразных, плп цилиндрических роликов, каковая
форма лучше всего пригодна для восприятия чистых поперечных сил,
между тем как для восприятия чистых продольных сил лучше всего под-
ходят такие подшипники, в которых общая вершина качения лежит внутри
подшипника.

Чтобы различно нагруженные катящиеся тола не меняли своего рас-
стояния, целесообразно заключить пх в направляющую их движение общую
„клетку" (обойму), между тем как все боковые силы, возникающие, напри-
мер, прп конусных катках, лучше всего воспринимаются сампмп кольцами
для качения.

Сопротивление трения. О сопротивлении каченпя шаров и
катков см. 1 том, стр. 304. Идеальный коэффициент трении pi,-, т.-е. коэф-
фициент трения, отнесенный к диа-

Фпг. 355.

Фиг. 356.

(фиг. 356) понижался до 0,0013 при 65 до 780 оборотах и прп наиболь-
шей нагрузке, между тем как сопротивление Wr подшипника возрастает
с увеличением пагр\ зкп. Отсюда вытекает главное преимущество
подшипников с трением качения: почти постоянное наимень-
шее сопротивление т р с и п я при всех скоростях, стало-
быть, п прп начале движения.

Величину р. Pv прп хорошей копструкцпп и выполнении можно легко
довести до таких низких значений, какие в подшипниках со скользящим

TiV
трением достижимы только при определенном наименьшем значении -—
и при чистом трении смазанных тел; поэтому в подшиппиках с трением
качения и прп естественном наружном охлаждении все же получается
менее значительный расход смазочных материалов. Прп весьма незначи-
тельном Ри и непродолжительных периодах работы достаточно для смазки
только слоя масла Общее сопротивление тренпя составляется из сонро-

') Z. d. V, d. I. 1901, S. 121: 1902, S. 1463.
гиг.лення качении и добавочных сопротивлений обоймы, взаимных сопри-
косновений, защемления и т. и., которые необходимо по возможности
устранять. Сопротивление трения в некоторых случаях значительно уве-
личивается благодаря добавочному сопротивлению от скользящего трения
в шаровой пли роликовой обойме, а н подшипниках с осевым давленном
и в роликовых подшипниках особенно благодаря боковому давлению
в направляющих. Поэтому только прп небольших п средних значениях v
применяется вазелиновая плп густая смазка, а прп больших v и Р трс
бустся, как и в подшипниках со скользящим трением, смазка маслом и
достаточное охлаждение.

Характерные особенности: отсутствие слон масла, заглушающего коле-
бания и толчки, является недостатком по сравнению с подшипниками
с трением скольжения прп быстроходных, трудно балансируемых гадах,
поэтому ход не такой мягкий и бесшумный, как в подшипниках
с тренпем скольжения; необходимость точной установки подшипников и
их корпусов. Шариковые подшипники значительно чувствительнее к толч-
кам, чем с катками цилиндрической плп бочкообразной формы. Подгапп-
нпки с трением качения в общем наиболее уместны в тех случаях, где
установка пх дает значительные преимущества перед более дешевыми под-
шипниками с тренпем скольжепия, особенно в транспортных механизмах
п аппаратах всякого рода в целях экономии мускульной или двигатель-
ной силы, или для замены таких подшипников с трением скольжения,
в которых трудно выполнить трепне смазанных тол (подпятники, подшип-
ники с небольшим пли сильно меняющимся v плп с частым остановом
движения, подшипники со значительным Р), пли, где смазка недопустима
или ненадежна.

Нагрузка. Об изменении формы (салющпваиип) и напряженпи шари-
ков и роликов см. сопротивление материалов (уравнения Гертца) 1 том,
стр. 620. От изменения формы и напряжения зависит и относительная кри-
визна соприкасающихся поверхностей, которая сводится к соприкоснове-
нию выпуклой поверхности диаметром d,. с плоскостью (d — оо), согласно
уравнения А = А

(знак|—[относится к полой выпуклом поверхности), в таком случае d, = 0,5
или 1, пли 2. Для увеличения dr в случае шариков желательно наиболь-
шее прилегание к направляющей путем придачи желобам круговой
формы. Поверхность сплющивания в случае сопрпкосповенпя шариков =

= —— , а при соприкосновении роликов (длиной I) = С, <1,1, так что
среднее давление по поверхности соприкосновения

4- А . Пример: d, = 1, d2 = 1, пли оо, плп — 2
«2

для шариков

для ролпков

р

Pm~'7lrl •

Рт “ к

4

ТТ	5*	4,5	!

11о I е р т ц у ч 'г; - (точнее 4,3 для шариков, 4,65 для ролпков)
арп одинаковом модуле упругости А’ обоих соприкасающихся тел. При-
няв значение характеризующего соприкосновение коэффициента 7с

Р

</,2

плп к — -,т ,
drl

имеем следующие значения:

Ai

Р
d*

IWPm3

Е‘

для шарп ков,

к2 —

Р = 4,65^
drl Е

ддя роликов.

Обозиачпв через у общее понижение поверхностей под дей-
ствием нагрузки (упругое сблпженпо центров соприкасающихся поверх-
ностей), имеем У- as Р. Отсюда елздует, что при нескольких катящихся
телах неодинаковых диаметров плп прп неравномерном распределении
нагрузки между этими телами квадраты их нагрузок Р или к относятся,
как кубы понижений.

а) Подшипники. Если катящиеся тела сидят свободно в жестких
кольцах (фиг. 357), то

Р = Ро + 2 Pi cos у -J- 2 Р2 cos 2 у -|- . . .	2 Р„ cos п у.

Еслп кольцо без прогиба опускается иод действием нагрузки Р, то
Pi = Ри cos '2у, Р2 = Д)cos и т- «•> так как радиальные составляю-
щие понижения определяют нагрузку, отсюда:

5	5

5

2	2	2

Р = Ро (1 -ф- 2 cos у -ф- 2 cos 2 у 4- • • • • + 2 cos и у).

Для числа г = 10 до 20 катящихся тел выражение в скобках =

так что р„	- р

Р пли PQ = — 1).

5	г '

Прп весьма большом числе катящихся тел,
например, при шариковых подшипниках SKF,
допускающих угловое
перемещение (фпг. 358)
выражение в скобках
г
возрастает до — , так

что Р ~	.

Фпг. 358. 1—смазочная капав-
1ак как к\ ВОЗра- ка; 2—поблочное кольцо для
стает в третьей (для	уилотпшшя.

рол иков соответствси но

Zr2—во второй) степени допускаемом нагрузки, то для шариков (роликов) п их
направляющих предпочтительно применяются наилучшпе материалы, на
пример, лучшая хромовая сталь (1% хрома, 0,8 до 0,9% С), закален-
нами точно и равномерно отшлифованная. Для таких шариков
„растрескивающая нагрузка" (при которой прп разгрузке обнаруживаются

Р

тонкие трещины) составляет 7с= —л:5ОО для давления шарика нашарнк
Р

(соответствует —	2000). Чем выше нагрузка шариков или ролпков 7с,

тол меньше: размеры подшипников, влияние трения обоймы п коэффи-
циент трения рг.

Па основании опытов и наблюдении Гудмана *) для шариковых
ЛОДШНННПКОВ можно привить

, _ Р_ _ 180 до 400

1	— </-’ ~	1 ’

аосо а '

при чем наименьшее значение пригодно для движения шариков в плос-
ких желобках, а наибольшее—для движения в дуговых желобках, D обо-
значает диаметр внутренней направляющей шариков, d — диаметр шари-
ков, п — число оборотов. Для ролпков (например, цилиндрических
ролпков нормальной модели SKF, Берлин, Эгера в Оберфельде, и т. и.;
конусных роликов фирмы Тпмксна и Крупна) при том же матерпале
можно принять к2 ~ 2/г,, но для ролпков по незакаленным валам прини-
мается только к.--20 до 60 в зависимости от ыатерпата вала. Нагрузку
для нормированных подшипников см. на следующей странице.

Ь) Подшипники прп давлениях вдоль осп вала (ji о д н я т и и к и).
р

В этом случае Ро = —, если нагрузка всех шариков пли ролпков

Фиг, 359,

одинакова. Для осуществления такой нагрузки
необходимо при подпятниках с большой нагруз-
кой иметь шариковые кольца, имеющие воз-
можность устанавливаться под различным углом,
а при нескольких кольцах неизбежны особые
меры для равномерного распределения на-
грузки. Сравни фнг. 159 соединенный под-
шипник и подпятник SKF — нормальная

Фиг. 360.

модель для центрофуги; ~	£ для шариков в желобах с дуго-

вым сечением, к, очень быстро уменьшается с увеличенном скорости,

9 Minutes of proceedings of the Institution of civil englne.ers, 1012.
так как прп значительном числе оборотов вследствие центробежной силы
имеет место сильное сверлящее трение и неспокойная работа шариков;
вапхудшие условия работы прп временной разгрузке шариков, когда
шарики за отсутствием давления перестают принудительно двигаться по
направляющим. Поэтому дли восприятия осевых давлений часто приме-
няются подшипники, например, подгаппникп с особо глубокими канав-
ками (кольцами), с дуговыми профилями, при чем осевая нагрузка может
возрастать до допускаемой радиальной нагрузки Р, или же подшип-
ники с конусными катками, например, подшипники Тпмкена (Линке-Гоф-
мава-Лаухгамервсркс, Берлин) фиг. ЗСО для осей трамвайных вагонов.

Нормированные подшипники с трением качения. Исполпн’глътш бюро по
шарпкопым подшипникам в Комитете по нормированию были установлены формы, размеры,
нагрузки п допуски дли наиболее употребительных пипппшиков и подпятников с трением
качения или же в некоторых случаях предположены к нормированию. В таблице 29 при-
ведет» главные типы, в таблицах :О п 31 — соответствен по важнейшие размеры. Мантии-
косые подшипники и подшипники с заплечиками только по размерам и допускам соответ-
ствуют пормтм других подшипников, по н о по нагрузкам.

Размеры прочих подшипников имеются в прейскурантах фирм по шариковым под-
шипникам.

Нагрузка Р длн нормированных подшипников дана для мучая
покоящейся нагрузки Р (п ~О) и для этого случая представлена иа
фпг. 363.

Нагрузка	для подтип пиков Р = СР0,			в движении	
где для					
п =	10	50	100	200	500
	0,9	0,85	0,75	0.60	0,55
п —	1000	1500	2000	3000	5000
с	0,45	0,40	0,35	0,25	0.15.

Данные нагрузки представляются только, как средние зиаченпя для
нормальных случаев п для шариковых ппдшппнпков.

При вссеокойной нагрузке с толчками особенно для шариковых под-
шипников нагрузка должна быть значительно уменьшена

Фпг. 361

t-b -J ь-*-.

Фгг. 362.

Размеры роликовых подшипников те же, как и шарп-
когых, а нагрузки в среднем двойные.

Конструкция и установка подшипников. Прилагаемые к подшиппп-
кам требования и пх попет рл кыш те же, как н в подшипниках с тре-
нием скольжения; дтловая недвижность, где она требуется, достигается
благодаря самим шарикам (подшипники SKF) или подвижности в уста
новочных кольцах. Установка затруднена тем, что вес кольца должны
быть цельными, при разъемных кольцах неизбежны толчкп и иоломка.
Внутреннее кольцо должно неподвижно сидеть на своей оси плп
валу, наружное кольцо держится в корпусе так, что оно может немного
перемещаться относительно вша. Прн этом должны быть приняты во
внимание возможные удлинения вала и неточности в расстояниях между

Таблица 29. Обзор типов под'лчпнихов с трениек качения.
(DIN 619).

Подшипники.

Ппдпятппки, подшипники для
восприятия осевых сил, (пока
нормированы только шариковые)

Для шариков или роликов	без устано- вочного  кольца				с устано- вочным кольцом						Подтип пик для осевой нагрузит.		ы ШУ
Однорядные подшипники DiN 612—614											С шаровым осно- ванием ведущего кольца.		
			ж										ал!
Двурядпые  1ЮД1Ш1ППИКИ *)  DIN 622—624											С установочной шайбой.		
Однорядные подшипники с натяж- ной втулкой DIN 632 -633								MjJj			Для нагрузки, меня. щей напра- вленно.		
										''Ш			
								1					
Двурядпые подшипники *) с на- тяжной втулкой  DIN 642											С шаровымп осно- ваниям;! ведущих олец длл^пагрузкп, меняющей напра- вление.		
													
Магтпиковые подшипники (с ша- риками плп роли- ками SKF).											Дтя нагрузки, я ел t я ю щ о й п а 11 р ав л е- liio с ус гач о точными шайбами.		
													
													
Подшипники с заплечиками (с ша- риками или роли- ками).											Однорядные для нагрузки, меняющей направление.		|м|

’) Размеры особенно широких пчшипников с роликами соответствуют размерам
шариковых подшипников с двумч г • да ч шариков.
Таблица 30. Однорядные подшипники.

л.— легкая; ср. — средне-тяжелая, т.- тяжелая нагрузка; размеры в mm.

а	<?0 ’)		Ъ			л.	I)		A		
	л.	С)).		V.	т.			fit.	л.	<P-	m.
10			9	11			30	35			35	40	
12	_—	-—	10	12	—	32	37	—_	37	42	.—
15		.—	11	13	—	35	42	—	40	47	—
17	.—	_—	12	14	17	40	47	62	47	52	70
20	15	—	14	15	19	47	52		52	58	80
25	20			15	17	21	52	62	80	58	70	90
30	25	25	16	19	23	62	79	90	70	80	100
35	30	30	17	21	9*1	12	80	100	80	90	11G
40	35	35	18	23	27	80	90	по	90	ICO	120
45	40	40	19	25	29	85	100	120	95	110	130
50	45	45	20	27	31	90	по	130	100	120	140
55	50	50	21	29	33	100	120	140	ИО	130	150
60	55	—	22	31	35	110	130	150	120	140	160
65	60	55	23	33	37	120	140	160	130	150	170
70	—	60	24	35	42	125	150	180	135	160	190
7 5	65	65	25	37	45	J30	160	190	140	170	210
80	70	70	26	39	48	140	170	200	150	180	220
85	75	75	28	41	52	150	180	210	IGO	ISO	230
90	80	80	30	43	—	1С0	ISO	—	170	210	
95	85	85	32	45	-—	170	200	—	isO	220	—
100	90				34	—.	—	ISO	—	—	190		.—
105	95	—	36	—-	,—	190	—	__	210	—	—
ПО	100	—	38	—	—	200	—	—	220	—	—

Таблица 31. Двурядные подшипники (фиг. 36^).

d		b			D			27,		
	Л.	Л.	cp.	in.	Л.	ep	m.	Л.	cp.	tn.
10			14	17		30	35			35	40	
12	.—	14	17	—	32	37	——	37	42	—
15	—	14	17	-—	35	42	—	40	47	—-
17	,—	16	19	29	40	47	62	47	52	70
20	15	18	21	33	47	52	72	52	58	80
25	20	18	24	36	n.9	62	80	58	70	90
30	25	20	97	40	62	79	90	70	80	106
35	30	23	31	43	72	80	100	80	90	110
40	35	23	33	46	80	90	no	90	100	120
45	40	23	36	50		100	120	’ 95	no	130
50	45	23	40	53	SO	110	130	100	120	140
55	50		43	57	JOO	120	140	110	130	150
60	55	28	46	C/J	110	130	150	120	140	16v
65	60	31	48	64	120	140	160	130	150	170
70	—	31	51	74	125	150	180	535	ICO	190
75	65	31	n5	l i	130	160	190	140	170	210
80	70	33	58	SO	140	170	200	150	180	220
85	75	36	60	86	150	180	210	IGO	190	230
90	80	40	64	__	160	ISO	—	170	210	—
95	85	43	67	—	170	200		ISO	220	—
ICO	90	46	—	—	180	—	—	190	—	-л-
105	95	EO		—.	190	—		210	—	—
110	100	53	—	—	200		—-	220	—	

ТИдиппшики с натяжной втулкой нормированы только для легкой и средней нал у :ки.

*/ II >д шип пики с натяжной втулкой поп ми ров пил го тыс > ця легкой пагрузкч
центрами подшипников. При установке валов только
должен быть установлен неподвижно без боковых смещении.

Фиг. 3G3.

один подшипник
Па глад-
ких валах кольца подшипников
закрепляются прп помощи затаж-
ных втулок (фпг. 29 п 30).

Фиг. 364.

Корпус подшипников делается плп ра-ъемным (как в раздельных
подшипниках с трением скольжения), фпг. 358 и 364, плп же делается
цельным; в последнем случае он замыкается центрирующей крышкой

Фиг. 335.

Фпг. 366.

(фиг. 359, 361 и 366). В обоих случаях место соединения частей должно
быт;, плотным п не пропускать масла; равным образом должно быть
исключено проникание пыли (например, прп помощи войлочного кольца).
Затем должны быть предусмотрены отверстия для наколиеппя и для
выпуска смазочного материала. На фпг. 365 изображена конструкция
для смазки в подшипнике для вертикальных валов. Шариковые п роли-
ковые нодшипникп наиболее ходких размеров выиолняютсп специальными
фирмами I) которыми поставляются комплекты шариковых илп роли-
ковых элементов плп целые ! одшпппики, равным образом эти фирмы

’) Пгпрпмер, Berlin- Ka-lsruhcr—Industriewcrke A. G. Fichte! & Sa^hs, Schweinfurt;
Kugelf-ibrik Hscher, там же; SKF—Norma, Berlin Wt>; Ricbewtrke, Berlin—Weisseusee;
Vollmann, VVet-iar и т. u.
дают указания по установке ') плп в сложных случаях принимают на
себя таковую. Готовые шариковые подв|ппппкп для трансмиссий поста-
вляются также специальными трансмиссионными заводами.

II. Устройство валов.

Валы служат для передачи энергии как в виде колеблющихся
валов между рычагами, так, в особенности, в виде вращающихся
валов.

Напряжение. При напряжении исключительно на скручивание
(I том, стр. 696).

, Л/л , ,
kg/cm* 2,

гдо для сплошных цилиндрических валов момент сопротивления

для

,Рй= БГ~5 ст>
цилиндрических полых валов с коэффициентом ослабления ? —
tP

Wd = (cP - clf):5 cl = (1 - <р«) у cm3,

для топкостеппых полых валов (труб) с толщиной стенок а и средним
диаметром clm

1,6 dm2s cm3.

Полые вялы с коэффициентом ослабления <р при одинаковом ка должны

быть толще в отношен, и ~
d

&

, но при этом опп легче в отно-

шеппи

прп чем для

ср — 0,4	0,5	0,6	0,7	0,8	0,9
— =1,009  <1	1,022	1,047	1,096	1,192	1,472
©’  © “°’85	0,78	0,70	0,61	0,51	0,39

Одноврсмспно возрастает и прочность прп изгибе. Крутящий момент
получается пз уравнения Ма — 1\ 620 kgem 2), так что для сплош-

ных валов

з _____________

1/ 3,и)()|()

V

’) Сравп. также Betriebsbiatt 16 Бюро экономичного производства (Ausschuss f. wirt-
schaftlichcr I vrtigung).

2j Для валов, которым работа передается по середине, за А принимается тольк- паи*

большая работа, передаваемая на одном нз двух участков вала.
3

Приняв d = с , имеем для M’d =	^9 ^00 800

1	я	I с = 15,3 12,2 9,65 7,7.

Прп выборе допускаемых напряжений при скручивании kd см
таблицу 24, том I, стр. 608.

Случай нагрузки 1 сравнительно редок; очень часто встречаются
случаи II и III. Особенно надо обращать внимание на влпянпе толчков,
главным образом, при наличии мест с изменением сечения: резкие пере-
ходы от одного сечения к другому, ослабление вала шпонками пли отвер-
стиями.

Для дубовых валов водяных колес kd — 50 до 60 kg/cm2.

Чтобы принять во внимание влияние изменения сечения от шпонок
и влияние одновременно действующего изгиба от веса шкивов, натя-
жения ремней и т. п. для приходных валов, диаметр которых нормировав
по D1N 114, выбирают весьма малое ка. Для валов нз обыкновенного

прокатного железа обычно kd = 120 kg/cm2, так что d — 14,4|/ —, илв
соответственно М = 24 cl3 (см. нижеследующую таблицу 32).

Таблица 32. Производительность нормаль- ных приводных валов при kd = 120 fcg/cm2						Диаметры ио DTN 114. От 20 cm до 50 cm нормаль- ные размеры диаметров выражаются только четными числами 22, 24,,..  Тяжелые валы, к которым приложены зпа-
d cm	kg «cm	N n	d  cm	-®d kg-cm	N  n	
2,5	376	0,0352	8.0	12290	0,151	чптсльныс радиальные силы, как-то коленчатые
3,0	648	0,0394	9,0	17500	0,243	валы п валы с насажен-
3,5	1030	0.014	10,0	24COO	0,333	пыми па них большими
4,0	1540	,	0021	il.o	31900	0,144	канатными п рсмсп-
+,?	2190	0,030	12.5	47000	0,6'5	
5.0	3000	0.0+2	14,0	65860	0,955	пымп шкивами, j ассчн-
5,5	39ЭО	0,055	16,0	98200	1,36	тываются всегда па скру-
6,0	51 SO	0, 72	18,0  20,0	110000	1,94	
7,0	8230	0314		192000	2,67	чпванпс и изгиб, т.-о. на
	Число	эборотов в	ала. U	рлесообраз	ПОС П	сложное сопротивленце. (Том I, стр. 716).  обычное число оборотов

вала п обусловливается применяемыми двигателями плп генераторами,
или числом оборотов рабочих машпн, плп промежуточных преобразо-
вателей движения. В этом отношении различные спстемы двигателей и
генераторов характеризуются „удельным числом оборотов" пт,
т.-е. числом оборотов, которым бы обладал дачный тип машины при соот-
ветствующем его уменьшении и прп сохранении всех скоростей в при-
водах и ведущих частях при мощности этой машины в 1 PS. По К у ц-

баху 1) пт = пУ К и действительно число оборотов вала п =
___________________ УN

’) Kutzbach, Fortschritte und Prab’.e ne «ler mechanischen Energicnmfonner, Z. d-
7. д, I. 1Г21, S. 1302.
Таблица 33. Обычные удельные числа оборотов.

Паровые турбины....................................

Турбокомпрессоры до 6 at... «......................

Водяные турбины (Н— напор в ш) . . ................

Пропеллеры..............................

Судовые впиты .....................................

Аэропланные и автомобильные двигатели (Z—число ци-
линдров) . •.......................................

Дизольмоторы одиночного действия и газовые двигатели
двойного действия..................•...............

Паровые машины двойного действия...................

Машины постоянного тока (электрические). -.........

200 000

150 000

3(4)

10 000

5 000

6 000

3000

2 000
нормальные
быстроходные

500

до 400 000

* 200 0-20

, 750 Я* 5/.

„ 20 000

„ зо ооо

„ Эссо-VF

„ 4 000-VF

„ з ооо- Vz

„ 25 000

„ 100 000

„	1	000

„	2	000

Приводные валы................................

Нормированное число оборотов. В таблице 34 содержатся норми-
рованные ио BIN 112 числа оборотов, которыми необходимо пользо-
ваться в пределах возможности, а также выраженные в legem PS значения
Mi =	т.-е. значения крутящего момента, отнесенные к I PS по

которым без труда можно определить действительный крутящий момент
Ма = ЛГ, N в kgem.

Скручивание и колебания закручивания. Закрепленные па валах
вращающиеся массы, в особенности маховые колеса, ременные и канатные
шкивы, могут создавать прямопротивоположные друг другу и притом
колеблющиеся скручивающие моменты; прп i отдельных вращающихся
массах, разделенных отдельными пружинящими участками вала, перподи-
ческп колеблющаяся спсгома имеет i—1 различных периодов собственных
колебаний. Сравп. т. I, стр. 426 и след, и стр. 442. Поэтому необ-
ходимо принять меры к тому, чтобы число возможных периодических
колебаний в размере приложенных к валу сил (возникающих, йапрпмер,
при кривошипном механизме в поршневой машине плп в какой-либо
ударной машине) было бы значительно ниже чапменьшеги числа собствен-
ных колебаний периодически колеблющейся системы так, чтобы была
исключена возможность возникновения явления „резонанса" с числом
оборотов между состоянием покоя и полным числом оборотов вала.
О расчете и способах уничтожения резонанса в валах смотри также
раздел D— Детали машпн для регулирования вращающихся масс.

Подсчет числа собственных колебаний при нескольких отдель-
ных массах в большинстве случаев может быть упрощен, так как
наименьшее число импульсов определяется только наибольшими момен-
тами инерции ')•

П&пн1.в.исе число собственных колебаний пе также определяется очень
часто по двум совокупным массам. (В двигателях часто массы всех подвиж-
ных частей протпвоставятся как одно целое, массе махового колеса).

Ъ Подробный расчет см. Cdmbel. Z. d. V. d. I. 1912, S. 1025; 1922, S. 252 u. 797;
Kutzbach, Z. d. V. d. 1. 1917, S 917; 1919. S. 100; Drove s. Z. d. V. d. I. 1918,
S. 588; AV у d i e r, Dfohschwingungen in Kilbenmasehinen und das Gesetz ihre-'
Ausgleiclies, Berlin. 1922, Springer; Holzer, Bjreehnuag <L»r Drehsjhwingungon, Sptingei
1921; Toile, llegelaig d. Kraftmisjiiinen. 3. Aufl., 1921; Geiger, Z. d, V. d. I. 192’

S. 1241; F б p p 1, Techn. Schwingungcn, Springer, 1924,
Таблица 34. Нормированное число оборотов (DIN 112) и крутящий
момент на 1 IS (Jf, — MJN) в legem.

n	А/,	n			ЛД	n	Л/,
25	2865	71	1010	200	358	560	128
28	2560	so	895	225	313	630	114
32	'2240	90	796	250	247	710	101
36	1990	100	716	2'0	256	800	90
40	1790	112	638	320	224	900	80
45	1590	125	573	360	199	1000	72
50	1430	140	511	400	179	1120	64
56	1280	160	447	450	159	1250	57
63	1140	180	398	500	143	1400	51

Для длинных приводных валов указанно па то, чтобы
число колебаний tie было достаточно высоко, соблюдается (в соответствии
с опытом) тем, что принимают угол закручивания прп полной
& 1°

нагрузке у— па 100 ст длины, если только нс приходится иметь

дело с исключительно большими вращающимися массами. Подставив
г& Кл ,
указанный угол закручивания в уравнение кручения — = -л! (сравни
I \JF

том 1, стр. 695), получаем для G = 800 000 kg/cm2— часто применяемую
формулу для длинных приводных валов:

d = 12

4 / v	ir__

У	= 0,734 УМа или Ма = 3,454 <Р.

По этой формуле получается:

Таблица 35. Производительность длинных приводных валов.

d	lid	Ar	d	Nd	N
cm	kgem	n	cm	kgem	n
2,5	136	0,0019	8,0	14 140	0,198
3,0	279	0,0039	9,0	22 6C0	0.316
3,5	516	0,0072	10,0	34 530	0,482
4.0	881	0,0123	11,0	50 570	0,706
4.5	1 420	0,0198	12,5	84 400	1,085
5,0	2 ICO	0,030	14.0	Г*2 700	1,85
5,5	3 160	0,044	16,0	226 400	3,16
6.0	4 480	0,061	18,0	362 600	5,03
7,0	8 290	0,116	20,0	552 600	7,72

Из условия

I

Г

—1м получается kd = 17,4 d, т.-с. для валов малого

диаметра получаются слишком низкие

напряжения, так как для:

d = 3	5

fy=52	87

7

120

10	15 cm

174	260 kg/cm2;
только для диаметров свыше 7 ст получаются напряжения, превышающие
напряжения, определяемые по формуле и таблице 32. стр. 172.

Поэтому представляется целесообразным при малых дпамеграх валов
пользоваться вышеприведенной формулой только в тех случаях, когда
приходится фактпчсекп опасаться колебательных движений вала. Те же
валы, которые благодаря весьма упругим соединениям, как-то: упругим
ремням или эластичным муфтам, изолированы от источников вибраций,
короткие приводные валы и валы с легкими шкивами могут подвергаться
и более высоким напряжениям. В серьезных случаях целесообразно
подвергнуть их точному расчету.

Изгиб и колебания при изгибе. Прогиб валов можно определить
подсчетом только при постоянном сечении п прп простых случаях
нагрузки, в прочих же случаях прогиб определяется графически по
способу Мора (том I, стр. 651 и сл.). Число собственных колебаний
пала при изгибе (обычно именуемое »критпческим“числом оборотов) не
дол кио быть близко к числу его оборотов, что особенно важно для быстро-
ходных валов. О подсчзге критического числа оборотов см т. I. Колебания
прп изгибе, затем Стодола, Паровые турбины, где приведена и дальнейшая
литература по вопросу.

Число оборотов вала плп должно лежать значительно выше критиче-
ского числа оборотов (составляющего для вала паровой турбины
де Лаваля 10 000 до 40 000) плп, что в большинстве случаев надежнее
п для больших валов даже лучше, ниже критического числа оборотов.
Критическое число оборотов возрастает пропорционально |/А,где f —
абсолютный прогиб горизонтального вала от собственного его веса.

Если вес колеса или барабана на валу велик по сравнению с собственным весом
вала, то = 3001/ — где fg (в cm) — наибольший прогиб иод грузом от
' fg

его веса при горизонтальном положен и и вала. Е -л i груз в ваде
барабана, ряда шкивов и самого вала рас и роде л еп равномерно, то:

6 = 1,13 при вяло, свободно лежащем с обеих плп одной стороны,

ф~1,?0 «г и вале, зак^енлеппом с обеих сторон.

tp — 0,90 при вале, закрепленном с одной стороны (другой конец свободно колеблется).

Так как в валах на нескольких опорах сосгояпие вала и его прогиб колеблю сся
между случаем, когда вал является свободно лежащим и закрепленным, то число соб-
ственных колебании такого вала (панрнмср, в паровых турбинах) часто является неточным

валов, согласно данным опыта, допускают
m длины вала. Для уменьшения прогиба рас-
шкпвы, колеса и т. п. по возможности блике

Для приводных
прогиб — mm па 1
прелечяют соединения.

к опорам.

Расстояние между подшипниками прпводных валов
из соображений меньшего прогиба определяют в	d (в ст), ври

чем нре.дчодаге?тся свободная опора концов вала.
Считаясь с тем, что в дальнейшем нагрузка вала может быть увели-

чена ременными шкивами и т. и., рекомендуется для уменьшения замет-
ного прогиба применять следующую эмпирическую формулу:

3

таким образом для:

d -	3	4	5

I =: 170 200 220

V - 160 175 190

V 110 У d ,

6	7.	8	9	10	11

240	2G0	280	300	320	330

200	210	220	230	240	245

12,5 14	16	cm

350 370 400 cm
250 270 280 cm.

Прп болт шел числе оборотов из-за колебаний вала прп изгибе целе-
сообразно уменьшать расстояния между подшипниками, прп п = 500 при-
мерно до 3/4, прп п — 1000 до 2/3 выше приведенных значений или же
располагать шкивы вблизи от подшипников. Указанные формулы дают
только примерные указания. Решающее значение имеют местные условия
(как то, расположение рабочих машин, размер частей здания, расстояния
между колоннами, прогонами и т. д.).

При хороших опорах под валами и хорошей их выбаланспровке
удельное число оборотов приводных валов может быть принято
в п УN — 500 до 1 000 и более (до 2 000).

Таким образом, в настоящее время обычно принимаются следующие числа оборотов п
в минуту:

главные валы и валы для привода тяжелых станков по обработке

метал юв.............................................. 100	— 300

валы для привода легких станков по обработке металлов . . .150 — 500

валы передаточных приводов.........'.........•.............200	— 600

валы для привела станков по обработке дерева.............. 230	— 600 до 100'

для привода ткацких станков..............................  300	— 800.

в оольшпнетве

Фпг. 367.

Конструкция приводных валяв. Каждый отдельный вал необходим^
предохранить от осевого перемещения, прп чем должно учесть темпера-
турное его удлинение. Во избежание закручивания вала закрепление его
случаев производится при помощп установочных
колец (разъемных) (фиг. 368) плп (цель-
ных) (фпг. 367) по обе стороны подшипника,
а в подшипниках с закрепленными на валу
кольцами — посредине подшипника, илп же
между двумя соседними подшипниками
(D1N 701 — 710). На главном валу кольца

устанавливаются по возможности у перу.д- фПг. 368.
него подшипника. Кольца устанавливаются

прп помощп одного плп двух запаленных стальных винтов с потайными
головками. В подшипниках с кольцами для смазки, — неподвижно наса-
женными на валу, эти кольца могут быть попользованы и для установки
вала.

Наиболее подходящий материал для прпв о д пых валов —
вязкая сталь с незначительным временным сопротивлением, так как
напряжения в них незначительны п цена имеет решающее значение;
резкие изменения формы п размеров сечения недопустимы. Кованые
п прокатные валы изготовляются обычно со сплошным сечением, прп
точных размерах они шлифуются. Так называемые х о л о д и о - и р о к ат-
вые валы (блестящие валы) нз очень мягкой мартеновской стали
делаются, во избежание искривлений, без канавок и применяются с фрик-
ционными шпонками, натяжными вкладышами и разрезными зажимаю-
щ.и м п ся втул кам и.

Заводом Братьев Реймболъд в Кальке у Кельма изготовляются холотпо-прокатные
валы (из мягкой сваривающейся (мартеновской) стали с прочностью Kz ~ 5500 kg ст2),
диаметром от 1,0 до 10,0 ст (с промежутком в 1 mm до 5,2 ст, 3—5 тт до d — 10,0 ст),
длиной до 6—6,5 ст.

Длина валов. При d = 3 до 5 ст длину отдельных частей вала
принимают между 4 и 6 т, прп большем диаметре из соображений
удобного железнодорожного транспорта в более легкой установки L <;7 т.
При П > 7 т п L <^2 т цены валов повышаются, а для длинных
валов увеличивается и стоимость фрахта. Представляется целесообразным
устраивать приводные валы на фабриках длиною не свыше 2U т и
приводить их в движение отдельными электромоторами примерно
у середины вала. Прп таком расположении отдельные валы получают
меньший диаметр, одинаковый для всей фабрики (для возможности пере-
стаповкп шкивов).

Валы для дппгателей при значительных напряжениях изго-
товляются из лучшей лптой стали, а в случае надобности и пз никкелевой
стали; для уменьшения веса валов п пробы материала валов, для удобной
смазки и охлаждения валов высверливают центральную часть вала п
подучают таким образом полые валы; в виде исключения применяются
валы пз сваренных и прокатанных б.?з шва труб плп пз склепанных
полых цилиндров. Чугун применяется для полых валов с круглым
кольцевым сечением (фпг. 424). В редких случаях применяется и дерево
(мельничные налы, водяные колеса).

Шкивы и маховики. Прп налпчпп на валу шкивов и барабанов и
прп большом числе оборотов, к рабочим усилиям вала присоединяются
еще у с п л и я от центробежной силы.

В цельных шкивах срезывающие усилия в большинстве случаев
весьма малы, так что разделение тела шкива на отдельные спицы,
работающие па пзгпб, вполне целесообразно во всех случаях, когда
пс приходится исходить пз специальных соображений при пзготовленнп
шкивов плп считаться с значительной центробежной силой.

О шкивах со спицами см. ниже Зубчатые колеса, стр. 254, п Ремен-
ные шкивы. Диаметры ременных шкивов, благодаря пх широ-
кому распространению, нормированы (DIN 111). Расчет на центробежную
силу см. Сопротивление материалов, т. I, стр. 680 и след. О конструкции
быстроходных шкивов см. раздел 2-п, Паровые турбины.

Маховые колеса. Шкивы и барабаны, имеющие главной пелью
своей массой уменьшать колебания в период оборота, изготовляются как
маховые колеса; конструкция пх завпепт главным образом от чпела оборотов;
прп малом числе оборотов делают обод большого диаметра и отдельные
спицы, прп большом числе оборотов делают сплошной диск малого диамора.

Точное определение напряжений в ободе маховых колес предста-
вляется затруднительным и ненадежным '), так как томимо усилии, воз-

Ъ J. G о е Ъ е I, Schv-ungradcxplosionen, Z. d. V. d. I. 18Э8, S. 353; Tolle, Rcgelung
der Kraftnuischincn, 3 Aufl., S. 281 п след.; Lindner, Maschlncneli’mente, S. 116;
O. Foppl, Schwongradberechnung, Maschinenbau/Gestltg., 1922—23, 8. 40—43.
Фиг. 369.

пикающих от центробежной силы и стремящихся расширить кольцо обода,
в последнем возникают изгибающие усилия вследствие незначительной
упругости спиц и неравномерного рас-
пределения масс в оболе. Чем меньше в
колесе спиц, тем значительнее изгибающие
усилия в месте их примыкания к ободу.
Обод подвергается действию одной только
центробежной силы лишь при упругих
спицах илн упругих соединениях их с обо-
дом. Кроме того, благодаря спицам возни-
кают сильные напряжения прп отливке; эти
напряжения устраняются целесообразной
конструкцией мест перехода спиц в обод,
тщательным охлаждением во время отливки,
а в случае надобности и разделением сту-
пицы в промежутках между спицами
(фиг. 369) (промежутки между разделен-
ными частями ступицы заполняются после
отливки сплавами цинка, а отдельные части
ступицы скрепляются стяжными кольцами).
Для устранения напряжений при отливке
в месте перехода спин в обод рекомендуется

придавать последнему j , | и | j -образное сечение; такое сечение
удобно и для соединения частей составного обода. Центробежная сила
составляет:

к? == (fo) ' Ътак чт0 ПРП Y “ "’25 g/cma для чугуна

при v = 10	20	30	40	50 m/sec

7,25	29	65	116	180 kg/cm2.

Для v берется наибольшее возможное значение, возникающее, напри-
мер, при внезапной разгрузке илп большем чпеле оборотов колеса. Учи-
тывая неустранимые полностью напряжения изгиба, принимают для чу-
гунных колес фиг. 369, 370 в = 25— 35 m sec; для колес с более сво-
бодным ободом по фпг. 371 и т. п. принимают с ..-= 40 —45 m/sec.

Весьма важно также избегать какого то пи было скопления масс
между спицами, например, в местах соединения частей обода; избежать
совершенно применение составного обода невозможно ввиду необходи-
мости считаться с условиями удобного транспорта и монтажа. Особенно
целесообразна конструкция места стыка обода по фпг. 372, так как она
не связана со скоплением массы в центре тяжести сечения обода, по-
чему эта конструкция пригодна и длн большего г; соединения по фпг. 373
и 374 более подходят к незначительным v п к,. Точно также п соеди-
нение по фпг. 370 неблагоприятно влпяет на распределение напряжений
и было бы целесообразнее перенести его ближе к спицам. На
фпг. 371 место стыка частей обода для устранения изгибающего момента
связывается непосредственно со ступицей. Наиболее надежным является
соединение через самые спицы по фнг. 375, так как оно совершенно не
вызывает изгиба в спицах.
СОСТАВНЫЕ ЧАСТИ МАШИН.

179

Сг

Прп расчете стыка обода исходят пз окружного усилия Р>-\---, тде

4

a G есть вес обода (!<’— площадь нормального сечения обода).
Соединение ступицы про-
изводится только для воз-
можности закрепления ее
на валу путем затяжки.

В колесах больших
дпам етров прели о чтптел!. ио
применяются железные спи-

Фнг. 370.

Фиг. 371.

Л

Фпг. 374.

Фиг. 373.

Фиг. 375.

цы, особенно в маховиках для прокатных станов J). На фиг. 371
изображена конструкция, допускающая некоторую подвижность как у обода

Маховики прокатных станов см. Maschinenbau/Gestltg. 1924. S. 525/26.


в месте присоединения паклоиных спиц, так и у соединительных болтов.
Для равномерного укрепления обода с успехом применяются полосы из
льстивого железа, прн которых совершенно отпадают пзгибающпе напря-
жения в ободе.

Во пзбежаипе вихревых движений воздуха прп большом v необходимо
спицы маховика закрывать кожухом или, но крайней мере, придать им
овальное сечение.

Для стали плп стальных отливок с у = 7,85 g/cm3 получается:

для г = 50	75	100	125	J50 m/sec

7.у ~ 190	440	785	1230	1770 kg/cm®.

Эти напряжения могут быть значительно понижены применением
сплошных дисков (т. I, стр. 751), так что для маховых колес из стальной
отливки, например, в колесах системы Ильгнера, скорость доводится
до 150 m/sec.

Расчет масс маховых колес см. раздел О, Частп машин для урегу-
лирования.

III. Глухие и подвижные соединения валов.

Соединение втулками, а) Передача силы трением
между валом и втулкой. Прп опорном давлении у поверхности трения р,
d d3

крутящий момент Ма = ррЪйт: — = kd —. Отсюда следует, что отно-
5

Фит >76.

шеиие между опорным давлением и напряжением кручения у 25	•

Опорное давление р произ-
водится при помощи:

и) цельных втулок (фпг. 376),
сечение которых претерпевает
растягивающие напряжения (каса-
тельные напряжения), убывающие
к наружной поверхности. Закре-
пление втулки на валу произ-
водится прп соответствующей
разнице в расточке втулки и диа-
метра вала путем насадки втулки
давлением (гидравлическим прес-
сом) или нагревом 'соединение
путем последующего сжатия), или
же при отсутствии этой разницы
в случае конусной насадки натя-

жением, резьбой (флянцем илг шпонкой) плп же в случае неподвижной,
вызывающей сценлеино пли дсдускающеп передвижение при посредство
шпонки ').

J) Об обозначении и размерах разных „пригонок* при „точной, топкой, гладкой и
грубой пригонках" см. D1N 772 до 778.
Обозначив через Е — модуль упругости вала и втулкп, через е =-
(d,„ — cl„t)

= —~-——--------относительное уменьшение размера между диаметром

,	7	и 7сгтах

вала dw и внутренним диаметром втулкп dni и через С = —, то при
сплошных валах необходимую величину уменьшения размера втулкп отно-

слтельпо вала е =

п :==

? =

&па

откуда для ——

1

— 1,8,

(/Стах-)-/>) __

апа
d,

1£	Для	Е отношения.	
= 1.1 1.2	1,4	1.6	1,8	2	2,5
= 10,е 5.5	3,1	2,4	1,9	1,67	1.38
*гтах = 1>9г’ 11		при р — 750 kg/cm3	

1,25

JL
1 000 ’

750 • 2,9

2 200 000

а

Прп выборе более значительной разницы в размерах вала п втулкп
(насадка путем последующего сжатия) напряжение превысит предел теку-
чести, что не имеет вредных последствии при безупречном материале.
Все же значение р = -г ™ах ограничивается пределом текучести. Если
например, ~ = 1,1 и предел текучести fc2max — 2 200, то надо принять

2 200	Ь

р = —— о- 200 и в соответствии с этим -г берется ббльшпм.

1	10,6 ~	d J

Остальные размеры втулкп зависят от ее материала:

Втулка из стали, стального литья и железа на таком же валу:

^па

При насадке путем нагрева; относительное сжатие е — ’/IOOO—yG00, ——	1,8.

Длппа втулки: — *= 0,6 до 0,8 прп отсутствии изгиба (узкпе шкпвы, коленчатые
валы, дисковые муфты) — — 0,8 до 1,0 прп наличии изгиба (шкпвы с широким ободом,
кривошипные валы), ~ ~ 1,0 до 1,25 прп последующем изгибе при насаживании

прессом, заклинивании, затягивании.

Втулка из чугуна на валу из

При насадке путем пагрсва: е

= 1,2 прп отсутствии изгпба;
d

— — 1,5 при наличии изгпба;

d

Ъ

- = 1,5 до 2 при насаживании
d

стали или железа:

ок₽' ’2ХЮ0 Д° T.3(xri

прессом, заклинивании и затягивании бо тами

Прн натяжении клипом



а.-

5^2, учитывая влияние дорожек для клиньев
₽• Прп помощи разъемных втулок пли имеющих про-
резы, затягиваемых стяжным п болтами (фпг. 377) илп
соединяемых натяжными кольцами, с об-
щим сечением Sf.

При величине проекции поверхности
трения на плоскость горизонтального
сечения вала = F имеем:

W _ °'13 fkd\

Фиг. 377.	F kz pb:d\kj

Болты или -кольца затягиваются клиньями, нарезкой (фпг. 377) илп
сжатием после напева.

Ъ. Передача силы выступами (прп посредстве шпонки
и канавкп, зубьев по окружности, пальцев или болтов). Недостатком
этого способа является то. что прп передаче движения от вала к валу
при помощи втулки но цилиндрической поверхности для каждого напра-
вления движения статически определимой является передача только по
одной выступающей поверхности и при нескольких поверхностях для
возможности равномерного распределения нагрузки п возможности расчета
необходима совершенно точная пригонка илн достаточная упругость
материалов или прокладок.

В результате: при одной пригнанной поверхности высокая удельная
вагрузка на выступающей поверхности и односторонняя передача сплы
от вала пли к валу. Поэтому при значительных передаваемых усилиях
рекомендуется применять передачу через одну поверхность только
в качестве предохранительной, а основную передачу выполнить в виде
фрикционной. При легких конструкциях машпя, при высоких напря-
жениях и тонкостенных полых валах обычно применяются сцепле-
ния при помощи нескольких выступов и соответственно нескольких
канавках.

Дисковое соединение. Передача трением (фпг. 378):
если I) обозначает средний диаметр поверхности трения, которую необ-
ходимо отнести по возможности дальше от центра, то потребное отно-
шение площади стяжных болтов к площади сплошного вала Fw диа-
метром d

[J. fcz Я

Где расположить болты, зависит только от местных условий, они могут
лежать как вне, так и внутри D.

Соединение, частями работающими на прочность:
а) среза (фиг. 379). Площадь срезываемых сечений точно при-
гнанных болтов плп колец определяется пз уравнения

",

К D

где D обозначает диаметр центров срезываемых болтов;
изгиба (фпг. 380); при нагрузке
несколькими болтами диаметром о и сечением
приложена на расстоянии а, имеем

2Д ~ . ° Ki d
F„~ г кь  Ь'

распределенной между
ft,, при чем нагрузка

где D обозначает диаметр окружности,
болты.

на которой расположены

Фиг, 379,

Фпг. 380.

При упругих прокладках, фиг. 380 (как то: пружины, кожа, дерево,
войлок и т. л.), или прп упругих болтах равномерное распределение на-
грузки достпжпмо п прп менее точной пригонке. Вместо болтов приме-
няются прплптыс зубпя, кулаки п прочие выступы, работающие на изгиб
и срез.

Наиболее распространенные конструкции муфт. Фиг. 377.
Свертные муфты (D1N 115). Очень удобны, болты делаются
втопленнымп пли закрываются кожухом из ластового железа (для предо-
хранения от несчастных случаев).

Yf	1	1

На каждой стороне по 2 до 5 болтов. = т- до ,т- достаточно при
г w	10	20

нормальных условиях, так как к,: в приводных валах очень низко; при
\f

высоком kd, наоборот, -= соответственно выше. Нормированные нап
W

большие размеры в mm приведены в таблице 38.

Таблица 36. Свертные муфты (в mm) по Г1Ч 115.

Диаметр налов	25 л  30	35 и 40	50	55 и €()’	70	80	90	100	ПО	125	140	160	180	200
Общая наиболь- шая длина	‘ 130	1G0	190	2..0	250	280	310	350	390	430	490	560	630	700
муфты														

Муфта Селлерса. Две прорезанные конусные втулки затяги-
ваются тремя болтами внутри охватывающей пх цилиндрической втулки
Получается сильное зажатие благодаря заклинивающему действию зажатых
болтами втулок. Такое соединение валов весьма удобно далее прн валах
разного плп невполне одинакового диаметра. Внешняя втулка иногда
служит одновременно и ременным шкивом. Наклон конуса l/s до Ч1п.
Так как в настоящее время валы изготовляются но точным предельным
калибрам, то дорогие муфты Селлерса применяются редко.

Во избежание заедания при недостаточном натяжении во всех
муфтах желательно, а при больших диаметрах даже необходимо, устрой
ство сквозной шпонки.

Дисковые муфты,
при неразъемном соединении

Фиг. 381.

Фиг. 382.

Легко разнимающееся дисковое соединение
самих дисков с валом. Па фиг. 381 и 382
изображены дисковые муфты для при-
водных валов по принципу конструк-
ции фиг. 378. Диски насаживаются на
концы валов прессом плп предваритель-
ным подогревом и поэтому в дальней-
шем не снимаются с последних. Для
установки на валу все помещаемые па
нем подшипники, шкивы, колеса и т. и.
делаются разъемными. Где это невоз-
можно, например, при наличии колец

шариковых подшипников, там целесо-
образно, но обходится значительно дороже, применение конусных соеди-
нении валов (плп же свертных муфт). Для достижения точного взаим-
ного соединения служит центрирующий бортик на одной пз поло-

винок муфты, по вследствие этого прп монтаже требуется некоторое
осевое перемещение валов. В тех случаях, когда такое перемещение не-
допустимо, необходимо закладывать между обоими половинами специаль-
ное раздельное промежуточное центрирующее кольцо. Установка послед-
него требуется и в том случае, когда одна часть вала выключается на

продолжительное время.

Таблица 37. Размеры чугунных дисковых муфт (в mm) по
DIN ПС.

Диаметр вала		25 п  30	35 и  40	45 п  50	55 п 60	70	80	£0	1С0	11С	1С5	140	160	ISO	200
Длина г	h	59	69	79	89	99	109	124	139	154	164	184	204	224	244
втулок (	1	70	80	90	100	110	120	135	150	16Г	1'5	205	225	245	265
Общая ,	L	1зо	150	17С	190	210	230	260	290	320	35С	390	430	470	510
длина (		L 4 20									L 4- 30				

Расстояние между концами валов в муфтах без промежуточного кольца составляет
1 mm, а прп наличии кольца ровно 10 mm. При валах разных диаметров модель муфты
выбирается по валу большего диаметра.
Прп осевом паправлснпп нахватывающих поверхностей в муфтах,
образованных, например, по принципу фиг. 380 п прп всевозможных
зубчатых сцеплениях, возможно продольное неромещенпе вала по отно-

шению к его опорам, по-
этому такие муфты приме-
няются как расшири-
тельные в тех случаях,
когда недопустимо различие
в удлинениях вала и рамы.
Недостаток неупругих муфт:
необходимость в точной
пригонке и разметке, бы-
страя изнашиваемость и

игра прп изменениях да-	фиг gg3.

вленпя (в быстроходных

валах с переменным давлением захватывающие поверхности заключаются
в кожух и работают в масле для смазки и смягчения ударов). Фпг. 383:
Зубчатая плп кулачная муфта. Предпочтительно с 3, 5, 7

кулаками с радиальными пригнан-
ными поверхностями, так как такое
расположение кулаков более удобно
при изготовлении (пригоняемые
поверхности пристрагиваются че-
рез середину); для центрирования
лучше всего применять общее
центрирующее кольцо между ва-
лами пли половинками муфты.

Фиг. 384.	Прп применении кожаной про-

кладки, вроде изображенной на
фпг. 380 пли упругих соединительных болтов (БАМАГ) плп соединения
накладками каяедой пары смежных болтов, кроме продольной подвижности,

возможна и некоторая поперечная, и угловая подвижность и, сверх того,
изоляция от электрического тока. Поэтому, такие муфты повсеместно
распространены в приводах от электромоторов. С той ясе целью приме-
няют включение натянутых кожаных лент, например, в старой модели
муфты Цодель-Фойта и в муфте Кахина (завод Вюльфеля).

Муфты №№0,75 до 3,5 выполняются для трех разных диаметров валов
каждая (модели I—III).

Таблица 38. Упругие (эластичные) муфты Фонта (фпг. 384 п 385)
с кожаными эластичными частями.

Помер муфты	  Nffl до	  .	0,75 0,005	1 0,01	1,25 0,022	1,5 6,055	2  0,1	2.5 0,21
Наибольшая длина в mm . .  Наибольший диаметр в mm .  Вес в kg		110-130  80 ,  2,4—2,8	140-160  105  4,9—5,5	190-210  130 10-11	170—2С0  150  12,5—16	200 - 230  200  20-25	240—280 250 40—50

{Продолжение табл. гм. след, стр ).
Номер муфты............

Arjn до................

3
0,48

3,5

0,75

4	j 5	I 6	7	8	9

1,1	I	2,2	4	6,5	10	15

10

22

Наибольшая длппа в mm . .
Наибольший диаметр в mm
Вес в kg................

290—340 340- 380

300 1 350
63-83 85-120

400

400

165

480

500

295

570

600

505

680 770 895

700 | 800 | 900

790.1185 1800

i I

1015

1000

2550

Фпг. 386. Упругая зубчатая муфта Л. Полизиуса в Дессау,
с деревянными, войлочными п т. п. прокладкамп. II i фигуре пред-
ставлена модель для привода с нсмеяяющпмися давлениями. В случае

фпг. 385.

привода с вращением
в оба направления
пли с переменным
давлением как спе-
реди, так п сзади
зубьев делается оди-
наковое число про-
кладок.

Если в целях
предохранения муф-
ты от передачи коле-
баний вала плп ко-
лебаний числа обо-

ротов желательно
иметь большую упругость при скручивании половинок муфты, то про-
кладки, вроде изображенных на фпг. 384—386, делаются более упругими,

в виде резиновых плп енвральпых пружин.

Муфты с преобразованием движения. Такие муфты служат для

переменного плп непеременного изменения
смещения осей вращения при передаче
движения в трансмиссиях, но без изме-
нения направления вращения и числа
оборотов.

Соединение валов под

углом и л и с п о п е р е ч н 'ы м с м е-
1ц е н и е м нх осей вращения
производится пли непосредственно
передачей движения по кривой, пли же

направления движения паи

Фпг. 383.

путем сочленения.

1.	Изменение направления движения. Соединение валов troi опреде-
ленным неменяющимзя углом а. Паредача движения производится
лучше всего прп помощи зубчатых колос (конические колеса, стр. 250)
с одинаковым числом зубьез пли прп помощи фрикционных колес.

Переменный или неизвестный угол а м е ж д у о с я м и
валов. Передача движения по кривой. Передача дви-
жения суставной м у ф то й (фиг. 387), в которой пространственный
профиль зубца, образованный по любой основной <[о;т.ме (путем взаим-

ного сцепления при относительном движении катания), ыолсет точно
соответствовать наибольшему7 углу отклонения вадов. При, но большей
части необработанных, зубьях с
происходит быорое изнапипанис,

в передаче, которое может
быть значительно понижено
точной обработкой, смазкой,
выбором малого угла отклоне-
ния а, бо.чг.тпого диаметра
обода, большого числа зубьев
и достаточно твердого мате-
риала. Указанная конструкция,
благодаря малому диаметру
п допускаемому продольному

очертаниями, не дающими зазора,
особенно при перемене давления

Фпг. 387.

перемещению точки пересече-
ния осей находит применение
в прокатных валах (сцепление
автомобилях.

с формой трилистника) и в грузовых

Соединение серьгой. Кривошипное соединение.
Кривошипы у конца валов насажены под определенным углом и связаны
серьгой, соединенной с ними шаровыми шарнирами. Передача неравно-
мерная, так как угол между кривошипами и серьгой меняется.

Фиг. 388.

Крестовое шарнирное соеди-
нение. Универсальный шарппр, а)
Сочленение состоит из двух цапф
и опор, пересекающихся под 90°
перпендикулярно к оси вала,
прячем для устранения боковых
усилий цапфы образованы симме-
трично к точке пересечения О.
Имеются разнообразные формы
этой конструкции, для больших
усилий чаще всего применяется

следующая: сочленевде в виде
симметричного креста: „крестовое соединение" пли в виде кольца —
„шарнир Кардана" (фпг. 388), в пснолнеипи фирмы БАМАГ, Дессау.

Место пересечения осей должно быть предохранено от поперечных
перемещений при посредстве подшипников в обоих соединенных валах,
пли же взаимным расположением обоих концов валов в шаровых вклады-

шах, или же, наконец, направлением движения концов валов в одном
общем сочленении (прп помощи соединительных колец).

Таблица 39. Шарнир Кардана фирмы БАМАГ, Дессау (фпг. 383).

Диаметр вала d в mm				40	50	60	70	80	90	100	ПО	120	135	155	175
Диаметр D 		. в	mm	180	210	240	280	315	350	390	430	490	580	690	810
Длина L 		. в	mm	166	204	240	280	330	370	402	440	490	580	640	730
„ конца вала для	втулкп а													
	в	mm	60	ГК	SO	105	120	135	150	165	190	210	255	300
Вес		. . в	kg	10	16	25	40	58	86	120	165j	225	330	520	7E0

Диаметр вала d может бьиь до 5 пип больше, чем дано в таблице, а для 5 по-
следних размеров и до 15 mm больше.
Так как крестовое (кардан) соединение допускает и передвижение
осей, то оно применяется п для валов, оси которых не пересекаются,

Фиг. 389.

но скрещиваю гея на но-
особенно большом расстоя-
нии, но которые не имеют
колец или обварок, препят-
ствующих поперечному пе-
ремещению на о

Ь) Соединительная
часть в впде шарнирного
ка?. н к На фиг. 389 пред-
ставлено шарнирное соеди-
нение для автомобилей.
При значительных силах

возможно применить четыре шарнирные камня, расположенные под 90°;
вместо камней можно также применить ролики. Сочленение по фиг. 389
обладает одновременно и осевой, или продольной подвижностью точки
пересечения осей, наличие

которой может быть важно,
например, для валов с не-
зависимым движением, сое-
диненных так называемыми
„шарнирными вала-
ми". Поэтому перемещению
можно воспрепятствовать
соответствующей опорой

Фпг. 320.

концов валов нлп соответ-
ственным направлением
движения камней.

На фиг. 390 представлена муфта Моргана для прокатпых
валов: для уменьшения опорного давления к паре камней, образованных

Фпг. 391.

в виде полуцилиндраческах цапф, добавлена вторая
пара камней под углом в 90° к первым ])-

При передаче при посредстве крестового
сочленения получаются переменные угловые
скорости (изменяющиеся по синусоиде в зависи-
мости от угла отклонения а осей обоих валов),
при чем

*тах

1	^2 ;

----- и —— = cos а (см. фпг. 391),
COS a	<ut

где а>1 н а>2 отложены от центра цапфы кривошипа полярно к общей
плоскости расположения валов ЕЕ. Величины ш2юах и ш2т1п иолу-
чаются, если под углом отклонения а провести луч OS, который отрежет
величину <о2шах на касательной Т и ш2 min на Окружности К. Если
неравномерное движение должно иметь обратный ход илп же соответ-

•) Peter, WalzwcrMupplungeu, Halle 1914, Wilhelm Knapp.
ственно ограничится промежуточным валом, то надо применить два
крестовые сочленения с одинаковым углом отклонения а,
причем в обоих сочленениях кривошипы промежуточного вала 2 (фиг. 392)
одновременно лежат в общих плоскостях валов Е.кЕ2 плп Е3Е2, безраз-
лично, совпадают ли обе эти плоскости в одну плоскость, илп же
пересекаются по осп вала 2. Более частый случаи общей плоскости дает
решения передачи движении 3 и 3'. (При этом оба шарнира могут быть
сведены к одному двойному шарниру Кардана, направляемому извне).

Фиг. 392.

Влиянпо массы неравномерно
дьчжущегося промежуточного
вал;1. 2 па- весь привод может
быть ограничено только умень-
шением его размеров.

Фиг 393.

Так как векторы ЭД, п ЭД2 момента ведущего и момента сопро-
тивления не одинаково направлены (фнг. 39 5), при чем ЭД, <«, = ЭД., <л2,
то получается равнодействующий вектор момента ЭДГ, величина которого
прп вращении колеблется между ЭД,. — ЭД, sin а = ЭД, tga и ЭД2 =

= ЭД2 sin а = ЭД] tg я, вызывающий опорах реакции равные по вели-

чине ЭДГ — Р2 /j == Р2 I..

Фиг. 394.

и стремящиеся выве-
сти опоры из общей
плоскости валов.

Пружинные муф-
ты. Соединение ваг
лов может быть вы-
полнено в виде не
нуждающихся в смаз-
ке н не срабатываю-
щихся пружинных
сочленений, если они
допускают одинако-
вое вращательное
относител ь ное дви-
жение обоих валов.

Фиг. 395.

Пример: пружинная муфта (фпг. 394), состоящая пз тонких колеи из
листовой сталп с прокладками из резины плп кожи (муфта Гарди).
Так как передача неравномерна, то пружинное сочленение, как
п крестовое, должно быть взято вдвойне. Более простым поэтому

является ирлчгненпе спямегрпчных шарнирных внлэк с двумя полосами
винтовых иружиа (фиг. 395), которые прн любом числе витков и пружин
-

дают равномерную передачу движения и одновременно обладают значи-
тельной угловой и продольной подвижностью

Гибкие валы *) из стальных винтообразно свитых проволок, как
и шарнирные цепи, служат для привода меняющих место инструментов,
приборов, тахометров и т и., в общем только при незначительных
моментах вращения, но прп чпсле оборотов до и = 2 000 и выше.
Скручивающий момент, передаваемый каждой отдельной витой проволокой,
приблизительно соответствует тому моменту, который эта проволока
могла бы передавать в вытянутом виде в качестве вала. Диаметр гибких
валов d = 5 до 100 mm. Наименьший допускаемый диаметр
закругления вала в зависимости от числа проволок и диаметра самого
вала составляет от 7 до 15 d. Для предохранения вала и для удобного
обращения с металлическим приводом в сырых помещениях вал покры-
вают кожаной оболочкой. Прп заказах необходимо указывать направле-
ние вращеапя. Размеры указаны в нижеследующей таблице.

Таблица 40. Диаметры гибких валов 2).

п	=	200		400	800	1250	2000	91		200	400	800	1250	2000
чм	л.с.	9	mm	8 mm	6 mm	6 mm	5 mm	1	л.с.	40 mm	35 mm	30 mm	25 mm	15 mm
*|ю		15		19,5 „	10 .	10 „	8 „	2		50 „	45 „	35 ,.	30 „	20 „
Ч<		25		25 .	15 „	15 „	’0 „	3		60 „	55 „	45 „		30 „
Ч.		30	»	30 „	20 „	20 „	12.5 „	4			CO »	45 „	40	35

Фиг. ЗЕС.

2.	Смещение осей валов. Неизменное расстояние между
осями е. Передача проще всего производится параллельными сопряжепи
ямп на расстоянии е между центрами обеих
цапф (фиг. ВОС). Из-за наличия мертвых точек
в случае контурного замыкания кинематиче-
ской пары в шарнире требуется по меньшей
мере два соответственно смещающихся звена
сопряжения, а прп силовом замыкании — по
меныпей мере четыре таких звена. Если е
равно, плп, что лучше, меньше г-расстояния
центров цапф, то эти звенья сопряжения
могут быть размещены в одной плоскости
между концами обопх валов п таким образом
могут иметь вид серег, катков в эксцентрич-
ных отверстиях п т. п. Прп больших е, напри-
мер, при передаче движения от
е й в паровозах, передача в одной плоскости

параллельных о
ис осуществима.

Изготовляются: Felten & Guillaume, Carls work, Millheim-Rhein; A. Otto & Co.,
Berlin N, Schmid & W<311, Stuttgart; C. L Decker, Hamburg, н проч.

При большей мощности более выгодны валы с крестовыми шарнирами, так как
они легче и дешевле.
Переменное илп неизвестное расстояние между осями с:
Кривошипное соединение. Серьга длиной 7^>3е (фпг. 397) с цап-
фами, параллельными осям валов; прп 1 — со — кулисный камень
(фиг. 398), который можно заменить кат-
ком или еще проще — пальцем. Нсравномер-

Фиг. 397.	Фиг. 398.	Фиг. 399.

Кулисная муфта (фпг. 399). Сопрпжеппе производится при помощи
элемента К с двумя прямыми направляющими, пересекающимися лучше
всего нод углом в 90°. В данном случае применимо любое „крестовое
сочленение", по фаг. 3S8, но без обварок плп колеи. Одна из старых
конструкций — муфта О л ь д г а м а. Равномерная передача. Центр
крестовины С вращается но окружности вокруг центра D прп АВ — е
(за один оборот вала, два оборота С). Любая неподвижная точка на
прямой АВ описывает эллипс на соединительной части К. (Применяется
в эллиптическом циркуле пли при обточке по овалу).

Пружинные сочленения. Упрупсгь пружинящих промежуточных
элементов дисковых муфт по принципу фиг. 380 делает во многих
случаях возможным достаточное параллельное смещение.

IV. Детали для включения, выключения (сцепные
муфты) и остановка валов; сопротивление скольжения.

Обзор и общие осно-
вы. Выключающие меха-
низмы служат для включения
и выключения соединений валов
и помещаются (фпг. 400);

А, между включаемым при-
водом 2 и постоянно движущимся
главным приводом 1,для включе-
ния п выключения привода 2:
сцепляющие и расцепляющие
муфты, пли

В, между включаемым приво-
дом 2 п неподвижным приводом 4
(станиной, рамой); храповики
и тормоза. Последние служат
энергии п заглушения колебаний.

Фиг. 400

также для длительного поглощении
Выключающие механизмы действуют
пли по желанию, или приводятся в действие от машины, пли же авто-
матически при изменении направления вращения, прп определенном
' числе оборотов или прп определенном крутящем моменте.

Вее выключающие механизмы содержат подвижные элементы 3 для
соединения включаемого привода 2 с главным приводом 1 (а прн тормо-
зах с неподвижным приводом 4). Эти частп посредством зубчатых илп
стержневых сопряжений соединены с одной частью привода, а с другой
они соединены: а) выступами пли зубьями, исключающими возможность
скольжения, Ь) путем трения, допускающего скольжение (проскальзы-
вание).

а)	В зубчатых муфтах прп отсутствпп возможности скольжения
относительная скорость готп между включаемыми частями при включе-
dv

нии падает мгновенно до О. Давление масс Рт =	, где Рт и тг

действуют на тот же радиус г, достигает поэтому мгновенным
толчком весьма большого значения, которое не должно вызывать
в соединении и проводе напряжений, превышающих допускаемые; поэтому
целесообразно при включении пметь г>отн весьма низким, лучше = 0
(синхронное включение); там же, где последнее невозможно плп не
надежно, необходпмо иметь тг по возможности меньше. Для ограни-
чения тг включают пружинящие часгн и прп помощи смазочных веществ
смягчают влияние толчков.

Ь)	Трение. Пока окружная сила, действующая на расстоянии сред-
него радиуса тренпн г во включаемом приводе Ри = /! N, где N - р F
суммарное нормальное давление на поверхности треппя F, до тех пор
не происходит изменения в величине относительной скорости, измерен-
ной у радиуса трения г, vmn = vt — v2 между главным приводом 1
(плп 4) п включаемым приводом 2. Пример: всевозможные тормозящие
сопротивления, тормоза двигателей, спускные тормоза для грузов.
Если р-N, то значение v0TH возрастает от нуля, вапрпмер, в муф-
тах, в которых возможно скольжение (предохранительных муфтах).
Если Pu<^pN, то имеющаяся какая-либо относительная скорость
готн падает до нуля: фрикционные муфты и остановочные тормоза.
При этом /I Лг = Рм-|- Рт (фпг. 401), где Рт обозначает действие масс
для ускорения плп замедления массы тг, отнесенное к радиусу г,

S J	GPfi *). „ dv .

mr f2 — 4 дГ2 ’ -Р>1» — тг  сц — mr &

irr p.N — Ри
и Ige = —-------------.

mr

Па фиг. 401 и 402 г>отп = г>( — v2 отложено над значениями вре-
мени в секундах в том же масштабе в m/sec, а в пижпих диаграммах
представлены сила трения р N, потребная в приводе 2 окружная

’) Механика! I юл, стр. 239 и след.
сила Р„2 и имеющаяся в распоряжении в приводе 1 (или 4) окружная
сплаРм1. На фиг. 401 принято, чтоГ—ч-Щ), д N и Ри2 остаются равны,

иа фиг. 402 представлен случай, когда меняется от 0 до 1, gN и
Рн2 переменны, PHi возрастает от нуля, откуда и получены изображен-
ные на чертеже изменения rlt v2 и оощк (для случая остановочных тор-
мозов обычно подходит фиг. 401, но прн этом vlt Pui и Ри2 = 0). При-

нятые постояНПО
равными друг другу
значения Ри2 и /nV
нанесены над соот-
ветствующими зна-
чениями времени.
Время включения
механизма или тор-
можения тем короче,
чем меньше ег2
и масса тг2 а
чем больше избыток
Д N U’

Если в начале
включения имеющая-
ся в распоряжении
окружная сила глав-
ного привода Ри1
меньше gN, то масса,

Фпг. 401.

Фиг. 402.

движущаяся с главным приводом — тг1 движется с замедлением, так что
в любой момент периода включения РИ1 ф- mrl tg	-- Рм2-ршг.2 tg е2.

До окончания включения должно быть по мепыпей мере Ри\ — Риг
(путем произвольного иля автоматического регулирования), если только t>x

не должно продолжать уменьшаться. Целесообразно такое расположение,
прп котором с постоянно движущимся приводом была бы соединена для
передачи действия масс Р1п1 большая движущаяся масса mrV, а с вклю-

чаемым прпводом—по возможности меньшие движущиеся массы.

Возбуждение трения. Так как должно быть д N > Ри 2, чтобы
A'i>s
воспрепятствовать скольжению, то при Рг = 71 620 ----------полу-

чаем Лг >71620 Л7р s : дгп. Нормальное давление Лт, действующее по

осевому илп радиальному направлению (цилиндр, диск итп коническая
поверхность) возрастает с возрастанием Put плп передаваемой мощ-
ности jVps или падает с возрастанием д, г и п. Это давление заим-
ствуется от какого-либо источника энергии или отдается каким-либо
аккумулятором энергии; в связи с этим различаются три главные
труппы фрикционных муфт и тормозов:

1.	Сила, как-то: мускульная (фиг. 400), сила машины, гидравличе-
ская, пневматическая илп электромагнитная (фиг. 49(5) действует пене-

Хютте. Т. II.	13
срсдственно на элемент сопряжения и возбуждается нлн освобождается
для его включения.

2.	Накопленная сила: сила пружины, сила тяжести или центробеж-
ная сила, действует непосредственно на элемент сопряжения и только для

выключения преодо-
левается какой-либо боль-
шей силой, при чем
пружина подвергается боль-
шему напряжению (фиг.
403—405).

3.	Накопленная сила,
по большей части пружина
плп части, напряженные
под действием упругости,
действуют на элемент
сопряжения не непосред-
ственно, а в виде какого-
либо задерживающего на-

Фпг. 403.	тяжного механизма непо-

средственно после неустой-
чивого мертвого положения какого-либо преобразователя энергии, так
что для выключения по переходе мертвого положения задерживающий
механизм освобождается и

сопряжение ле ко раздвигается
(фиг. 407 411).

Механизмы группы 1 наи-
более простые и дешевые, а
механизмы группы2—наиболее
сложные и дорогие. К группе 1
относится большинство тор-
мозов и часто выключаемые
фрикционные муфты,к группе 2
автомобильные муфты и много-
численные предохранительные
тормоза, к группе 3 нормаль-
ные муфты фабричных привод-
ных валов, приводимые в дви-
жение от руки. Где имеющаяся
в распоряжении сила нажа-
тия, например, мускульная
сила, оказывается недостаточ-
ной, там пли требуется при-
менение передачи (преобразо-
вание) от этой силы до по-
требного нормального давле-
ния, для чего можно исполь-
зовать разнообразные кон-
струкции, или же параллельно
включаются несколько поверх-

Фиг. 405.
ностей трения, прижимаемых одной общей силой нажатия: пластинчатые
муфты (фиг. 405) Передача, которую наиболее удобно включить в самую
муфту и которая заключается в единич-
ном или комбинированном применении:
а) конической поверхности
(фиг. 404, 407, 410) кляпа, кулаков
(криволинейных), вията,
Л) рычага и шарнира (фиг.

407 до 411),

с) охватывающей ленты
илн развертывающейся лен-
т ы, часто бывает ограничена соот-
ветственным коэффициентом полезного
действия, особенно в случае конической
поверхности и клина. Коэффициент по-
лезного действия передачи —кроме край-
них положений механизма—должен быть

Фиг. 406. 1—или .. ..нита; 2—магнит-
ная катушка; 3— контактные кольца;
4—якорное кольцо; 5—фрикционные
кольца; 6—пружина; 7—установочное
кольцо.

по возможности выше, для сохранения
чувствительности включающего механизма. О передаче охватывающей
лентой или развертывающейся лентой см. Тормоза, стр. 205 и след.,

где они чаще всего применяются.

Применяя механизмы групп 2 и 3,
давление N под действием пружины

Фиг. 407.

возможно получить нормальное
определенной силы, и таким
образом ограничить N опре-
деленными пределами, при чем
внешние силы используются
только для включении этой
пружины, а не для непосред-
ственного получения требуе-
мого нажима.

Если при нажиме пружи-
ной выключенное положение
сопряжения является только
кратковременным, как это-
имеет место в автомобильных
муфтах и ь остановочных
и задерживающих тормозах,
то в этот короткий промежуток

вызывающая включение силы, должна

временп внутренняя пружина,
действовать на включающее или

вспомогательное приспособление, поэтому в этом случае предпочтительно
пользуются механизмами группы 2.

Па фпг. 4()3 -- 405 даны примеры таких автомобильных
муфт с различными способами приложения силы, накопленной иру-
живой. Обычно, центрально расположенная сжатая пружина вызывает

нормальное давление в поверхностях скольжения между главным при-
водом 1 и подвижной частью сопряжения 3, которая соединена с 2 и
при этом свободно передвигается по нем в продольном направлении.
Механизм, изображенный на фиг. 403, работает без передачи между


пружиной и поверхностью трения. На
с конической передачей, а на фиг. 405

фиг. 404 изображен механизм
без передачи, но с параллельно

Фиг. 409.

Фиг. 408.

включенными поверхностя-
ми трения. В механизме
на фпг. 403 механизм,
включающий (освобождаю-
щий) сжатую пружину,
находится вне муфты в
отдельном кожухе, по фиг.
403 он заключен в самой
муфте, по фиг. 405 он со-
единен с приводом вала.
Для выключения муфты
или тормоза требуется
приложить внешнк ю силу
К, которая преодолевает
сопротивление пружины
и также может служить

и для уменьшения нажима
пружины при регулирова-

нии включения.

Трущиеся материалы. Выбор материалов, производящих
трение, завпспт от степени изнашивания, стоимости их замены,
высоты коэффициента трения ц прп различных относительных скоростях,
от давления н температуры, теплопроводности и большей или меньшей
неизменяемости при нагревании.

Таблица 41. Коэффициент трения р различных материалов
муфты.

	В сухом состоянии	С густой смазкой	Со смазкой маслом
Чугун по чугуну , .  Дерево »	  Пробка по металлу .  Кожа „	» . •	0,2 —0,15 0,25-0,2  0,35  0,3 -0,6	0,1—0,05 ~0,1 0,32 0,25	0,02  0,15
	(в зависимости ОТ V)		
Волокна асбеста . .	0,4 —0,6	0,32	0,25—0.2

В сухом виде или слегка смазанные жиром применяются: ткаии
асбестовые или проволочно-асбестовые (Феродо и т. п.), дерево, кожа,

бумага и т. п. по железу.

Со смазкой (где она возможна): чугун, железо или бропза по
чугуну, сталь по бронзе, листовая сталь по ней же.

В фрикционных муфтах для большей надежности ведется расчет с наи-
меньшим возможным значением р. (в результате смазкн), между тем как
в тормозах в этом нет необходимости. Для чугунных колодок по сталь-
ному ободу Гальтон определил следующие значения р,:

г в m sec 0	2,25	4,5	11	20	27

у,—0,33.	0,273	0,242	0,166	0,127	0,074

Теплота трения и поверхности трения. (РЙ2 4-.Рт21 уста. есть мгно-
венная работа ligm/sec (см. фиг. 491 и 402). Полная работа тре-
ния состоит из работы, прилоасенной для получения давления масс—

Г	V.?

2Г — / Дл„оотн dl — тг2 ~2~> независимой от времени включения и па-
дающей с и гщ и для получения окружной силы Р„2 приложенной
работы 21" = уР,^'та dt, возрастающей с увеличением времени включения.

Фиг. 410.

Поэтому в период включения
грузке от Ри и там, где это
включения путем повышения
р.Д', уменьшения тг и воз-
можного уменьшения т01Н (по
возможности сппхронное вклю-
чение).

Работа трения и сред-
няя мощность трения опре-
деляют нагрев и изнашивание
поверхностей трения. Темпе-
ратура поверхносеп трении
или всей муфты возрастает
до тех пор, пока теплоотдача
через поглощение тепла ме-
таллом, теплопроводностью и
теплоизлучением не станет

необходимо стремиться к возможной раз-
ве осуществимо, к сокращению периода

Фиг. 411.

равна производимому количеству тепла. Вследствие некоторых побочных
неблагоприятных обстоятельств (заедание, испарение и затвердение сма-
зочного масла, обугливание дерева, искривление металла) ограничивают

в определенных пределах удельную мощность трения на единицу поверх-
«гости П,.ю = ррг-К1 в kg • m/scc-crn2, причем р= -р- в kg/cm2, a vr„ обо-
значает среднюю относительную скорость во время скольжения (/V —есть
нормальное давление на поверхности треиия).

Для чувствительности механизма регулирования при соеди-
ненна и торможенпп поверхности торможения должны быть отшлифо-
ваны, трущиеся поверхности должны быть смазаны и не должны заедать,
а опорное давление р должно быть незначительно. Желательно также,
чтобы v было > 1 m/sec. Величина р зависит от размера допускаемого
изнашивания. Для кожи, пробки и тонкого листового металла р = 0,5 до 1;
для толстостенного металла и дерева для р допускается от 3 до 6, а для
волокнистого асбеста в тормозах до 20 kg/cm2. Но при значительном v
для понижения удельной работы трения и уменьшения изнашивания
останавливаются на меньших значениях, р.

Средством для уменьшения^ являются:

1.	Уменьшение нормального давления N путем увеличения р., г и я.

2.	Увеличение поверхности тренпя F путем увеличения радиуса
поверхности трения г и ее ширины Ъ (фиг. 403), а где это неосуществимо,
параллелы-ым включением г поверхностей тренпя (на фиг. 405 i = 3).
так что F — ib/r. (пластинчатый тормоз, пластинчатая муфта).

Средство для повышения удельной работы трения заключается
в повышении удельного охлаждения	например, путем

устройства ребер, отводящих и излучающих тепло, благодаря которым
охлаждающая поверхность Fk в 5—15 раз превышает нагревающуюся от
тренпя поверхность Fr. Удельная работа тренпя в тормозах может быть
также существенно повышена устройством водяного охлаждения

Средняя удельная работа трения Lrm определяется вполне способом
и размерами теплоотдачи и допускаемой температурой. Средние значения:

F]. | для чувствительных тормозов с продол-

Lrm ~	0,4 —=— | жмтельным торможением (дерево по чу-

) туну),

0,8

для муфт включения п остановочных тор-
мозов (дерево по чугуну),

Fj. 1 для тормозов с иаилучшей отдачей тепла,
1,2	— I например, для случая работы металла

*т J в масляной каппе.

Управляемые муфты.

Фрикционные муфты 2). Преимущества: включение возможно прп
любой относительной скорости главного и включаемого валов. Приме-
няются для приводных валов, автомобилей, включения и выключения
двигателей, васосов, рабочих машин и преобразователей движения. Недо-
статки: возможность скольжения н высокая цена. В дальнейшем приведены
примеры чаще всего встречающихся в продаже муфт.

*) Сравн. Удельное охлаждение L]. подшипников, стр. 151.

a) Ad. Ernst Ausriickbare Kupplungen, Berlin, 1890, Jul. Springer; Z. d. V. d. 1-
3899, S. 481: 1907, S. 1768.
На фиг. 406 изображена муфта группы 1, в которой включение силы
(осевое) производится электромагнитом без какой-либо передачи:
муфта Вулкан (А. О-во машиностроительный завод Вулкан, Бер-
лин) '). Зубчатое сцепление передвижного легкого якорного кольца состоит
из направляющих в виде паза и гребня, фрикционные кольца делаются
из неяамагничпваюшего материала во избежание прилипания. При
выключении тока под действием пружин муфта немедленно расце-
пляется. В больших муфтах для получения меньшей силы нажима R
большие фрикционные кольца (с большим г) располагаются снаружи.
Преимущества муфты: короткий путь сцепления, быстрое включение
и выключение на любом расстоянии. Надостатки: во время включения
длительное прохождение (незначительного) тока, высокая цепа. Глав-
ным образом применяется в качестве муфты, меняющей направление,
например, в строгательных станках, при чем главное преимущество заклю-
чается в том, что меняющая направление часть вала несет на себе только
легкое якорное кольцо, между тем как тяжелые магнитные тела имеют
длительное равномерное вращательное движение, так что ври перемене
направления вращения потери скольжения весьма малы.

На фпг. 407 изображена фрикционная муфта группы 3: муфта
системы Домен-Леблана (БАМАГ, Дессау). Нажимные колодки для
увеличения поверхности и соответственного уменьшения силы нажима
имеют конусообразные желобки. Обратное давление пружины устраняется
тем, что в положении включения пружина образует коленчатый рычаг
(вытянутое положение!. В качестве пружин служат стержни, загнутые
с обеих сторон в виде крючьев. Муфта может быть включена совершенно
плавно. Для быстроходных валов колодки муфты уравновешиваются про-
тивовесами (фпг. 407), так что облегчается размыкание муфты, пбо проти-
вовесы действуют в направлении, обратном направлению центробежной сплы.

Таблица 42. Муфта Домен-Леблана фирмы БАМАГ (фпг. 407).

Диаметр вала mm	Диаметр  I)  mm	Длина  L  mm	Длина конца вала для:		Ход с mm	Вес kg
			Кожуха а  min	Муфты и кресто- вины Ъ mm		
40	350	229	80	147	30	48
45	400	229	80	147	30	60
50	450	271	85	184	40	85
55—60	too	314	100	211	50	120
65	660	358	125	230	60	175
70	860	388	135	250	65	240
75—80	740	413	150	2G0	55	275
85—90	880	451	160	288	75	380
95—105	1 040	525	180	340	95	560
110-115	1 290	575	200	370	110	82Q
120—130	1 490	646	230	411	125	1 150
140—150	1 720	780	300	475	140	1 800
160-170	1 850	856	330	520	160	2 300
180—190	1850	856	330	520	160	2 500

’) Новейшие модели см. Elektro-magnetische
1923, S. 344.

Reibungs Kupplungen, Maschinenbau
На фиг. 408 и 409 изображена муфта Гилля завода Вюльфель (Вюльфель
у Ганновера). Тормозные колодки со сменной деревянной обкладкой. На
звезде А из нескольких спиц сидят тормозные колодки С; колодки имеют
осевое перемещение и при посредстве рычага А радиально прижимаются
с обеих сторон к фрикционному кольцу В; при этом регулируемое пру-
жинящее давление производится при посредстве цапф и деревянных
колодок.

Обе тормозные колодки, соединенные шарниром г, радиально разво-
дятся друг от друга н с одинаковым давлением прижимаются к фрик-
ционному кольцу прп помощи рычага А, который цапфой d лежит в на-
ружной колодке, а роликом е нажимает на перестанавливаемый болт f
внутренней колодки. Муфты изготовляются также с мгновенным выклю-
чателем на расстоянии для случая, когда требуется немедленный останов
вала (для очень пыльных помещений особая модель: муфта X).

На фиг. 410 показана двухконусная муфта Саксонского машино--
стронтельного завода (бывший Р. Гартманна в Хемнице): фрикционные
кольца end цапфой крестовины втулки С передвигаются в осе-
вом направлении. Три пружины I натягиваются коленчатыми рычагами s
и поддерживаются в вытянутом положении, в котором они прижимают
конуса к кожуху. Обе половины кожуха а и Ъ перестанавливаются при
помощи особой крупной резьбы. Муфты эти выполняются для валов диа-
метром от 25 до 280 mm.

Таблица 43. Муфта Гилля завода Вюльфель (фиг. 408 и 409).

№	Наибольшая мощ- ность наибольшее N (Р. S.) при п —	Число спиц I	Крестовина А			Кольцо Гилля В			Вес (фиг. 408}		
			D mm	шш в-в II -як oft	Сперт- нал mm	А  mm	с? 3 а	а (фиг. 408)  £  ® ев В К « Б ГГ Д S IQ Я S	2  с.	Jan	К св  L  К —'  О
	50	100 | 200										

5	2	4	8	2	500	155			399	415	120		54	__
6	3	6	12	2	610	170	200	490	510	140	180	83	116
7	5	10	20	3	- 610	170			.	490	510	140	180	96	
8	8	17	32	3	725	200	—	599	625	165	185	160	—
9	15	31	60	4	865	245	265	713	745	180	205	271	310
10	23	45	87	4	980	265	295	800	835	200	225	367	423
11	33	65	122	4	1 090	310	345	902	940	235	245	521	595
12	50	100	190	4	1 2. .5	345	385	1 036	1 080	280	280	750	855
13	80	158	300	4	I 420	380	425	1 168	1 220	310	310	1 030	1180
U	120	240	450	6	1 420	435	450	1 168	1 220	310	310	1 285	1390
15	160	325	600	в	1 620	480	500	1 344	1400	350	375	—	2085
ie	225	450	760	6	1 8J0	—	525	1 510	1 570	—	400	—	2770
17	300	590	1 000	6	2 020	—	560	1 682	1 750	—	450	—	3955
18	400	S00	1 375	6	2 190	—	600	1 824	1 900	—	500	——	4940
19	580	1 150	. 1	6	2 610	—	730	2 176	2 260		550	—	7900
20	880	1 750		С;	2 920	—	760	2 476	2 560	—.	600	—	10900
21	1 250	2 500	—	6	3 400	—	880	2 905	3 000		650	—	14800

Помимо этого имеются многочисленные промежуточные номера.

На фиг. 411 пзображеиа муфта Бенна (в Германии в исполнении
вавода Фогель и Шлегель Дрезден) в разомкнутом виде. Пружина при
посредстве двойного рычага Н действует на тормозные кольца ВВ,
отжимаемые друг от друга коленчатым рычагом. Эти кольца передви-

гаются на двух цапфах, или при помощи
выступов от втулки на валу. Пружина
натягивается при включении муфты, пока
рычаг т не займет приблизительно
вертикального положения. Диск D точно
устанавливается при помощи крупной
винтовой нарезки по всей его окруж-
ности. Как н в муфте, изображенной на
фиг. 410, постоянная смазка всех вну-
тренних частей обеспечена ’).

На фпг. 412 изображена центро-
бежная муфта (муфта Фуга завода
Вюльфеля, Вюльфель близ Ганновера).
Внутри холостого ременного шкива
расположено фрикционное кольцо, к
которому под влиянием центробежной
силы плотно прилегают вращающиеся
колодки Ъ со смеп.чыми деревянными
обшитыми кожей обкладками, если этому

Фпг. 412. 1—крестовина: 2-муфта;.
3~ход для выключения; 4—кольцо;
5—втулка Фуга для холостого хода
со смазкой жиром; 6 — ременный
шкив.

ие препятствуют рычаги, приводимые в

действие при включении муфты. Таким образом, нет необходимости
в какпх-либо пружинах. Эта муфта особенно применима при центробеж-

Фиг. 413.

Фвг. 414.

ных барабанах на сахарных
заводах и на молочных
заводах или для пуска
моторов переменного то-
ка, включаемых без на-
грузки.

Об автомобильных
фрикционных муфтах см..
кроме фиг. 403 — 405.
еще т. IV, 1 разд.—Автомо-
били, муфты * 2).

Зубчатые и стержневые муфты. Соединение производится при
посредстве зуба пли обода с зубьями 3, который хорошо связан с. одним

валом 1, имея вдоль него продольное перемещение в хороших напра-
вляющих, и служит для соединения его со вторым валом 2 (фиг. 413—414).
Из-за неизбежного удара при включении, оно производится только при
незначительных относительных скоростях между обоими палами (син-
хронное включение) плн при незначительной массе включаемого вала.
Выключение возможно в любой момент.

Пример: зубчатая муфта Гильдебрандта (изгото-
вляется фирмой БАМАГ и многими другими трансмиссионными заводами

*) Далее, заслуживают внимания муфты: Муфта с виток пружиной („Triumph-K*1)’
завода Wulkan, Dortmund; муфта Flendcr’a (Maschinenbau 3923, S. 346); муфта P o I y-
s i и s. Dessau; Lohmann & Stolterfoht, Witten (Ruhr) я np.

2) См затем: H e 11 о r Motorwagenhau, 1 том, Берлин, 1925, Julius Springer, и W in-
kier, Motorwagen 1907, S. 903 и след.
{фиг. 415). Передвигаемый обод В имеет три зуба с радиальными
поверхностями; эти зубья, входя во впадины диска С, попадают в соот-
ветствующие три отверстия ji.

При незначительных крутящих моментах для непрерывного захва-
тывания передвигающегося зубчатого обода может служить одна или
несколько скользящих шионок на валу (фиг. 419).

Фиг. 415.

Фиг. 416. Фпг. 417.

Таблица 44. Муфта Гильдебрандта фирмы БАМАГ, Дессау (фиг. 415).

Диаметр вала ....	• тт	30	40	50	60	70	80	95	110	125	140	160
Диаметр D		. ЮМ	250	275	300	330	365	425	500	576	659	750	920
		240	260	280	300	330	380	450	51	590	670	820
Длина конца вала для непо-												
движного диска а .	. 9П9П	90	97	105	110	125	142	167	193	220	250	300
Длина копка вала для кре-												
стовпны и муфты Ъ	. тт	145	158	170	185	200	230	275	314	360	410	505
Ход с		. тт	23	24	27	31	35	42	51	60	70	80	100
Вес		 кд	42	47	54	68	91	136	220	325	460	675	1030

Диаметр вала может быть на 5—20 пип выше указанного в таблице.

180

1080

960

350

596

112

1620

Радиальные зубья имеют форму прямоугольника по фиг. 416, или
равносторонней транецви при вращении по обоим направлениям, пли

В штамповальных

прямоугольного притупленного треугольника по
фиг. 417 при вращении только в одном напра-
влении. Для более легкого выключения целесо-
образно дать захватывающим поверхностям
уклон около 3°. При необходимости включе-
ния в любом положении, зубья должны быть
заострены (во избежание отламывания—проч-
ный материал), и не подвергаться большому на-
пряжению. Но и в муфтах, включаемых во время
хода, можновобопх включаемых элементах иметь
только несколько выступающих зубьев
с заостренными концами, ест между обоими
конечными положениями включающей муфты
допускается промежуточное положение вплоть
до момента зацепления выступающими зубьями,
и эксцентриковых прессах часто применяется

зубчатое соединение между вращающимся диском сцепления 1 с вну-
тренним зубом (фиг. 418) и ведомым валом 2 прп посредстве стержня 3,
закрепленного по окружности вала, свободно вращающегося и управляе-
мого снаружи; на ширину внутреннего зуба стержень состроган таким
образом, что он в зависимости от своего положения или захватывается
или ио нем зуб проскальзывает. И в данном случае толчок при включе-
нии смягчается малыми включаемыми массами.

Применение управляемых зубчатых муфт: фиг. 419, муфта Л
д л я в к л ю ч е н и я в а л а с установкой его неподвижно прп помощи
выключающей втулки Б. Включающий элемент муфты управляется
снаружи; фпг. 420, муфта для двойного включения с осевым включением
и выключением; включающий элемент передвигается при посредстве

Фиг. 419.

Фпг. 421.

Фиг. 420.

полого вала с захватывающим болтом; фиг. 421, муфта для много-
кратного включения с радиальным включением и выключением путем
защелкивания при помощи ,.выскакивающей шпонки" С. Для перестановки
зубчатое колесо А сцепляется с зубчатой подвижной рейкой В. Приме-
няется для перемены скоростей, при чем все колеса одновременно при
нимают участие в движении.

Муфты с автоматическим включением валов
К автоматическим выключателям валов или муфтам относятся: м у ф т ы
скольжения, действующие в обоих направлениях вращения при пре-
вышения передаваемого момента кручения, выдерживаемого трением р.Л’
плп давлением пружины; центробежные муфты, включающие плп
выключающие при превышении илп наоборот прп понижении часта обо-
ротов выше или ниже определенного предела и, наконец, главным образом,
действующие в одном направлении муфты свободного хода:
последние действуют при помощи соответственно устроенных захваты-
вающих приспособлений, которые при одном направлении относительного
движения включаются, а при противоположном направлении относитель-
ного движения выключаются при посредстве автоматически действующих
илп управляемых фрикционного или зубчатого остановов:
собачки. О механизме этой муфты см. также автоматические фрпкпио-
ные и зубчатые остановы, стр. 210 и 211. Применение: для измене-
ния скорости по фпг. 522; „свободная втулка" применяется в велоси-
педах, „трещетка" во вращающихся инструментах. Затем во всех тех
случаях, когда несколько двигателей должны приводить в движение
рабочий привод так, что только после полного использования всей мощ-
ности главного двигателя, например, гидросиловой установки, автомати-
чески включается второй вспомогательный двигатель (электромотор илп
двигатель внутреннего сгорания). Первый двигатель имеет несколько
большие нормальное число оборотов, чем второй, оно падает и делается
меньше числа оборотов второго двигателя только при перегрузке первого
двигателя, и тогда при посредстве муфты свободного хода приключается

Фпг. 422.

к приводу и второй двигатель.
Равным образом, муфта авто-
матически включается и при
выключении первого двигателя.
Так как начальное значение
скорости относительного дви-
жения в данном случае равно
нулю, то без особых затрудне-
нии можно применить зубча-
тые остановы, при которых,
впрочем, часто нельзя добиться
бесшумной работы.

Пример ы: фиг. 422.
Храповая муфта У л ь-

гориа с зубчатым остановом: внутренняя часть сиднт на валу
вспомогательного двигателя. Если внутренняя часть движется с опере-
жением, то собачки отодвигаются внаружу под несколько пружинящим дейст-
вием двойного ры-
чага, если же наруж-
ная часть опережает
внутреннюю, то со-
бачки защелкивают-
ся внутрь. Для на-
дежного устранения
хлопания свободных
собачек необходи-
ма их выбаланси-
рогка.

Фиг. 423. М у ф-
та Онезорге с
автоматическим дей-
ствием развертываю-
щейся тормозной

ленты (изделие фирмы БАМАГ по принципу фрикционных ленточных
остановов (см. ниже). Как только коробка муфты, соединенная с глав-
ным двигателем, отстает в своем относительном движении от действую-
щей изнутри развертывающейся тормозной ленты, связанной с вспомо-
гательным двигателем, лента прижимается к коробке и увлекает с собой
вал главного двигателя; если же главный двигатель снова начинает вра-
щаться быстрее вспомогательного, то лента освобождается 2).

Расположение муфт для сцепления валов. Всевозможные управляемые
или автоматические муфты для сцепления валов располагаются плн непосред-
ственно между концами обоих валов (все чертежи муфт, кроме фиг. 409

') Z. d. V. d. I. 1913, S. 1023—S р г i n g е г Bandkupplung, Z. d. V. d. J. 1912, S. 2067.

a) Rutschkupplungen fiir Webstunlantrieb, SSW und AEG.
и 412), при чем необходимо обращать внимание на надежную опору
валов, принятие осевых сил и в случае надобности на взаимное центри-
рование, или же муфта располагается между проходящими через нее
валом и приводом, геометрическая ось которого совпадает с осью первого

Фпг. 424.

Фпг. 425,

Фиг. 426.

вала, при чем на этот привод движение
передается при посредстве преобразующего
диска, например, зубчатого колеса илн
ременного шкива. Этот диск для преобра-
зования должен иметь опоры отдельно от
опор главного вала. При значительных
боковых усилиях, особенно прп ремеиной
п канатной передачах, муфта располагается
по фиг. 424 на отдельном полом валу илп
по фнг. 425 только на более короткой полой
папфе, при чем безразлично, включается ли
муфтой вал илп преобразующий движение
диск. При малых боковых усилиях п незна-
чительном изнашивании опор н преобра-

зующий движение диск может лежать непосредственно на главном-
валу при помощи „свободной втулки" (фпг. 426, затем фпг. 409, и 412).
Последнее расположение особенно часто применяется для соединения
вала с несколькими дисками с различным движением (передача
с переменными скоростям илн для изменения направления движения),
фнг. 419 до 421.

Управляемые фрикционные остановы и сопротивления.

Тормоза. Область применения: закрепление у станины только вре-
менно движущихся валов с колебательным или вращательным движением
(„фрикционные остановы"), при чем включение и выключение может
иметь место во время хода, торможение опускаемого груза („опускные
тормоза' с превращенном потенциальной энергии в теплоту) и торможе-
ние движущихся масс („останавливающие тормоза" с превращением
в теплоту кинетической энергии), например, во всевозможных экипажах
и подъемниках.

Между тем, как фрикционные муфты (для сцепления валов) по боль-
шей части действуют при помощи производящих нажатие пружин, в тор-
мозах, если вызывающая трение деталь помещается на неподвижной
станине, в виду отсутствия вращения можно для получения давления
производить нажим и при помощи груза, действующего непосредственно
или при посредстве механизма, прп чем передача действия груза про-
изводится рычагом, клином или охватывающей ленгой.

1.	Рычажная передача (фиг. 427). Как
общее правило если G—есть вес груза, упругость
пружины или какая-либо другая сила, то Gb — Na +
щ p.Nc. Только в том случае, если с ~ О (точка враще-
ния Е тормозного ры-

Фиг. 427.

чага лежит иа касатель-
ной торыовной шайбы)
действие тормоза не за-
висит от направления
вращения. Если ясе
точка вращения 2? лежит
с наружной или внутрен-
ней стороны касатель-
ной, то при изображен-
ном ва чертеже напра-
влении вращения, силу
G должно взять соответ-
ственно больше или

Фиг. 428.

меньше, чем для случая, когда с = 0. Поболее удобна конструкция с рас-
положением точки вращения снаружи касательной. Пользуясь обозначе-
ниями, приведенными иа чертеже, имеем, относя груз L и движущуюся
массу М к радпусу барабана г, а сопротивление трения [>.N к радиусу
трения R, \i.NTl = (L -|-Мtge) • г, при чем tge=l до 1,5 m/sec2
(фиг. 401).

2.	К. и новая передача (фиг. 428). Если 2а есть угол клина,

го Tv, = ——, прп чем для движения при включении и выключения
sina

f СТ Ct	__

/; = t (~+—) ’ a B0 вРемл самого торможения tj = 1. Еслп a < 20°, то
при значительном р. надо опасаться заклинивания (самоторможение при
г; 5 0,5).

3.	Передача прп помощи ленты (фиг. 429). При приле-
гании тормозной ленты (каната, цепи и т. п.) снаружи (защемляющая
лента) плп изнутри (развертывающаяся леита) в состоянии покоя

„ N

натяжение ленты 1 т = — , следовательно, не зависит от р., при чем

N есть полное нормальное давление, а <»—угол охвата (в дуговых ели-
сь

ницах). Для — =

Г

оборотах ленты делается все меньше. При наступающем скольжении

3	Т,

— имеем, например, = 0,21. При нескольких

натяжение ленты, в зависимости от величины р, изменяется более илп
менее, так что оно падает от Т до t по направлению (а для растяги-
вающихся лент против направления) относительного движения тормозной
Т

шайбы, прп чем — = (см. Т. I). Таким образом, окружное сопро-

ii.N

гивление равно Pw = Т — t— t •	— 1) = prV и t =	—— и стало

,	_, рх¥е^

быть Т— —г---------- .

(е^ — В

На фиг. 429 нанесены напряжения в покое Тт в виде дуг, а напря-
жения при скольжении Т и t—в виде логарифмических спиралей от

т. I и фиг. 430). Для

центра (для р. = 0,3). Значения ерш (см.

обитой дёреном, слегка смазанной маслом тормозной ленты р = 0.3, для

голой тормозной ленты и проволочного каната р. —0,15.
случая при ^-=-j- имеем 4, для последнего ж 2;

Для черного
отсюда полу-

чаем следующее отношение передач к N:

I 0,3	. I 0,1 X	т ( 0,21 Л'

О ~ I 0,15 j 0,15 N *т ~ ) 0,21 А’

Т={
I

0,4 N

0,3 N

При	данном	направлении	торможения	целесообразно	приложение

силы только со стороны t (фиг. 431), так что

<?==* —	=—-------------— .

Ъ	(e^-l)	Ъ

При	переменном	направлении	торможения и равном	сопротивлении

торможения в обоих направлениях сила прилагается с одинаковыми
плечами рычага и к Т, и к t (фиг. 432), так что

(J = — (T-}-i) = — '’"“-У р
ъ	b е^~ 1

Согласно вышеприведенному примеру имеем при данном направле-
нии торможения

G= — • — J*
Ъ 3
(х	5	_

а при переменном направлении торможения =	- —- /к, т.-е. в 5 раз

О	о

больше.

Сравнение трех способов передачи. Приняв ход тор-
мозящей части нормально к поверхности торможения в 1 mm (по край-
ней мере!), получаем, так как отношение плеч рычага — при колодочных
'	„	5

тормозах при удовлетворительной конструкции не должно превосходить— ,
„ х	к	10 к

а при ленточной, наоборот, легко может быть доведено до — , ход h груза

тормоза

,	. Ъ ,	.

п1 = 1 mm-----(рычажная передача),

,	Ъ 1 ,	,

пг — 1 mm • — • —— (клиновая передача),

/;3 = 1 mm  w , со е дуговых единицах (ленточная передача).

„ b	ш	3

При 2 а — 45 и — = 5 для 1) и 2) = 10 для 3) и —

1	а	2 к	4

получаем:

ht = 5 mm, h2 — 13 mm и Л3 = 47 mm.

При одинаковом Р„ потребные силы G находятся в отношении:

km я а	а

1	'	6 р Ъ	р Ъ ерш—1 Ь

Для р — 0,3 (дерево) получается для указанных условий передачи
соответственно:

Gill

Pw ~ 1,5 Д° 4 Д° 30 ’

В ленточных тормозах с вращением в обе стороны
_G _ _5_
Р„~ 30 ’

Поверхности трения. О величине р п ppvm см. стр. 198. Если от
тормозов требуется чувствительность, как например, от опускных тормо-
зов, тормозов у барабанов, подъемников, то р и нагревание от \>.pv ие
должны быть велики. Заедание металла и обугливание дерева устра-
няются смазкой *).

Специальные средства для увеличения F и для уменьшения р те же,
как и в фрикционных муфтах: конусные тормоза, пластин-

*) Ср. Stahl u. Eisen 1920, статью Geitmann’a о тормозе Tordan’a и печатный
материал О-ва lordanbremsen Ges. Berlin Neukolln.
чаты e тормоза, Конструкция и применение: см. 3 раздел, Подъем-
ные механизмы, тормоза.

Область применения. Если тормоз, в котором нажим про-
изводится грузом или пружиной, должен работать только в одном напра-
влении, то наиболее целесообразной является ленточная конструкция,
благодаря большой п >верхности трения и значительной передаче, если
же тормоз должен работать в обоих направлениях вращения (подъемные
машины, экипажи), то по большей части предпочитается уравновешенный
тормоз с двумя колодкамп (см. 3 раздел, Подъемные механизмы),
так как в этом тормозе’ (в противоположность
ленточному) отвод колодок протекает принуди-
тельно п точно. Цилиндрические тормоза
применяются при больших усилиях (подъемные
машины) и затем с наружным и Bin-решим
прижимом в автомобилях; клиновые т о р-

UL-rfigt?

Фиг. 431.

Gt t

Фиг. 432.



Фиг. 433.

м о з а, наоборот, применимы при малых усилиях (в передвижных н пово-
ротных механизмах). На фпг. 433 представлена распространенная форма
экипажного тормоза с обкладкой из асбестовых волокон. Для устранения
самоторможения наименьший угол ЕАО между шарниром и центром
шайбы не должен быть меньше угла тренпя р. Отсюда следует, что
{_ о должен быть около 90° при р. <0,4 и около 120° для р. <0,2.
Неуравновешенные простые тормоза с колодками (фпг. 427) приме-
няются только при весьма малых моментах вращения (например, для
валов с диаметром ниже 40 mm), так как она односо ронне нагру-
жают вал п опору. При работе с точным остановом (опускные тормола)
и осевом давлении (тормоза с нажатием под действием груза) предпочи-
таются пластинчатые тормоза в масляной ванпе, так как они
имеют мало изменяющуюся и точно регулируемую величину тренпя;
в данном случае трудно достичь полного разъединения пластин, напри-
мер, при помощи пружин, ио оно и нс требуется. Конусные тор-
моза применяются только при ручных блоках.

Тормоза для измерения мощности по большей части выполняются
в виде тормозов с двумя колодкамп (нажим Ироии) илп ленточных тор-
мозов, а при большом числе оборотов и в виде жидкоствых и воздушных
крыльчатых тормозов. Подробнее см. I том: Технические измерения
стр. 691.

Хитте. Т. П.	И
Автомагические фрикционные остановы.

Они действуют или как муфты скольжения, илп как предохранительные
тормоза, в оба направления вращения (тормоз устанавливается пружиной
иди грузом), или как тормоза свободного хода по одному направлению.
Пои расположении по фиг. 427, можно так расположить точку вращения Е
тормозного рычага, что Na = p.Vc (фпг. 434), при этом усло-
вии тормозящий груз G = 0, т.-е. тормоз при опускании груза по одному
направлению является самотормозящим. Таким образом должно быть

(I _

tg р = — р. ^юбая точка на прямой через точку Е может служить
точкой вращения, ио необходимо всегда иметь tgp меньше р. Так как
радиальное давление весьма значительно, то для разгрузки вала надо
колодкп распологать одну против другой.

Так как угол тр'нпя весьма мал — при р. = 0,15 угол р = 8°, то
поверхность треиия должна быть только очень небольшой. При ирпме-

, Р-

нении клинового тормоза можно вместо р. иметь р. == .*- и поэтому

р будет больше. Поэтому клиновую канавку всегда предпочитают колод-
кам. Если производящая трениз деталь расположена
внутри, а не снаружи тормоза, то получается особенно
компактная конструкция. При
всех случаях тормозная шайба
по должна пружинить и должна
быть достаточной для восприя-
тия значительных радиальных
давлений. При значительных
скоростях колодки должны
быть выбаланенрованы. Вместо
скользящих шарниров в Ей N
применяются и катящиеся.

Фиг. 434-.

Фпг. 435.

При небольших
усилиях применяются р о-

ликовые и шариковые остановы, при чем всегда должно быть tgp ^р.
Очень часто задерживающие элементы состоят из роликовых частей,
которые пружина и занимаются между особыми тормозящими элементами,
чтобы неустранимое изнашивание при скольжении не действовало непосред-
ственно на ролики. Одновременного и равномерного введения в действие
нескольких тормозящих тел трудно добиться, к тому же катки легко
вызывают остающиеся впадины.

Осевые остановы. К этой категории принадлежат много-
численные конструкции, в которых тормоза нагружаются илп разгру-
жаются в зависимости от направления вращения под действием осевой
составляющей давления. Особенно часто они применяются в качестве
грузовых тормозов в подъемниках и прп предохранительных рукоятках.

Ленточные фрикционные остановы. Если в фиг. 432
илп 435 плечи рычага, к которым присоединена лента, выбраны так, что
Та 4- id = 0, то G — 0, п тормоз для изображенного на чертеже случая
приложения груза является самотормозящим. Следовательно, должно быть
d Т

—=—= е^ш илп для надежности несколько больше. Длн увеличения
a t

трения ленту обкладывают кожей.

Управляемые зубчатые остановы (затворы с щекэлдой).
Они служат для жесткого закрепления относительно станины при
помощи собачек, щеколд, зубьев и т. п. вращающихся плп качающихся
валов и включаются только в спокойном состоянии или при малой соги
вала. Сравни фпг. 419. Сохранение в определенном положении произво-
дится благодаря опрзделенной форме остановов илп определенному прило-
женному усилие (под действием груза, пружины илп тренпя).

Пример: закрепление управляющих
рычагов (фиг. 430) в выключаемых зубчатых
переборах; этот механизм удобен также при
необходимости во взаимном закреплении не-
скольких валов с целью допустить вращение
одного т<л.ко прп опр‘деленном положении
других. На фиг. 437 и 438 закреплены валы В,
между тем как А может вращаться.

Фиг. 436.

Фпг. 438.

Фпг. 437.

Автоматические зубчатые остановы (гребенчатые
и храповые колеса).

Гребенчатые колеса (фиг. 439 и 410) пр вставляют собой
зубчатые остлноьы, работающие в оба напрлвтчшя вращения, и дей-
ствующие путем защедкпванпя. Останавливающей э. е гейт 3 между нс-

Фиг. 439.	Фпг. 440.	Фпг. 441. Фиг. 442.

подвижной частью 1 п подвижной 2 с одной стороны закреплен шарнирно,
с другой — закапчивается частью, имеющей форму затвора, зубца, или же
образует силовой затвор. Зубец или имеет соответствующую форму и пере-
мещается в осевом или радиальном направлениях, или же для уменьше-
ния трении принимает форму ролика.

Храповые колеса работают с защелкивающимися пли выклю-
чающимися собачками, включение которых при нежелательном направлении


вращения вала вызывается грузом или пружиной (но но связано с формой
зубца) пли производится специальным управлением. Наиболее соответ-
ствующая форма собачки: дуга круга с центром в точке вращения со-
бачки или соответствующая касательная. Зубья подвергаются напряжению
на изгиб п смятие поверхности; для уменьшения времени, потребного для
защелкивания, собачке надо придать незначительную высоту (от 10 до
15 mm) и соответственно увеличить ширину. Па фиг. 441 изображено
храповое колесо с наружной собачкой, а па фиг. 442 с внутренней;
последняя пелесообразна для сбережения места в тормозах, расположен-
ных в наружной части какого-лпбо механизма.

Собачкн с принудительным движением. При приме-
нении храповых механизмов к машинам и в связи с этим при значительных
скоростях вращения целесообразно управлять движением собачки при
посредстве сопротивления трения, возбу-
ждаемого грузом гла пружиной (фиг.443).
Полезно распределить две или три от-
дельные собачки с разделенным управле-
нием каждой, чтобы получить меньший угол
деления. Применение: см. 3 раздел: Подъ-
емные механизмы, передача движения.

О соединении автоматических храпо-
вых или фрикционных остановов с тормо-
зящими сопротивлениями см. 3 разд.: Подъ-
емные механизм!’, передача движения.

Автоматическое включение и выключение качаю-
щихся валов и рычагов.

Чтобы превратить колебательное движение вала пли рычага о
(фиг. 444 и 445) во вращательное движение вала или дпека Ъ, необходимо
применить автоматически сменяющиеся воздействия „муфты свободного
хода" с, для включения вала при движении его вперед, п останова о!
для выключения вала при его обратном движении. Выключение в данном
случае производится или храповым механизмом (собачкой) (фиг. 444) или
бесшумным фрикционным остановом (фиг. 445), прп чем длн качающегося
вала, если приходится иметь дело с незначительными усилиями, доста-
точно одного рычага с о д и и м включающим и задерживающим механизмом.
При значительных скоростях инерция масс воспринимается пружинами,
при чем остановы автоматически выключаются уже не под действиям
собственного веса, а под влиянием пружин f
d) Передача движения качением (роликовая передача): перека-
тывающийся рычаг и фрикционные колеса.

nVJ I

ередаточиое число илп отношение —- угловых скоростей
двух катков с параллельными (или пересекающимися) осями вращения
О, и О2 дано кривыми качения 9?( и в плоскостях (шаровых
сегментах), перпендикулярных косим вращения; точка качения С —
точка соприкосновения обоих кривых качения, лежит постоянно на—или
на продолжении прямой О2, линии центров, и делит ее в отношении,
О2 С со,

равном передаточному числу ур-т; = —. При постоянном передаточном
(у С- C1J9

числе кривые качения представляют собой круги качения (начальные окруж
ностиi (фпг. 446 и 447). Прп

пространственных пред-
ставлениях получаются оси
качения С (или мгно-
венные оси, ср. Механику,
т. I, стр. 2621, поверх-
ности качения, ци-
линдры и конусы
качения. В точке С
окружные скорости v, и v2
но величине и направле-
нию равны: г( == г, ш, =
=	= г2 ш2- Длины ска-

тывания между соответ-

<4-4Ч>

Фиг. 446-

Фиг. 447.

ствующими пунктами кривых качения остаются постоянно равны. По поло-
жению меньшего колеса различают внешнее (фиг. 446) и внутреннее
(фиг. 447) сцепления.

Относительная угловая скорость между обоими кривыми качения
<о18 = (<», ± <о2) имеет своим центром точку качения С. Звак минус.

относится к сгучаю внутреннего сцепления.

1. Перекатываю дилен рычаг ’) Пока в точке С (фиг. 448 угол
между нормалью в точке соприкосновения и направлением давления К
и лпнпей центров Л, А.г не слишком острый, представляется возможной
передача силы без скольжения с наименьшим изнашиванием. Угол коле-
бания все же ограничен, в большинстве случаев он значительно меньше
45°, поэтому передача приспособлена только для колебательного движе-
ния. „Перекатывающиеся рычаги“ применяются между качающимися ва-
лами и, являясь колеблющимися рычагами, имеют переменное передаточ-
ное число, так как точка качения С перемещается туда и обратно по
прямой центров At А2. Главная область применения в распределительных
механизмах, срани. 2 раздел, главу V: Паровые машины. Кривые качения
представляют собой кривые одинаковой формы и являются илп

') Сравп. также Holzer, WKlzhrbcl, Z. d. V. d. Г. 1 s. 2043; M ign Die*
Steuerungen der Vvrbrennungs-Kraftmaschinen, Springer. 19U, S. ill bls 133; Alt, Walzimbel-
mechamsmen. Z. f. ancr. Math. u. Meeh. 1S22, S, 181
двумя подобными диарифмическими спиралями, или двумя подобными
эллипса in. На фиг. 448 представлен перекатывающийся рычаги с подоб-
ными эллиптическими кривыми качения. Их преимущество
в том, что после закалки обе поверх-
ности можно легко точно и при том
одновремен но при шлифовать.

Эллипсы выбираются так, чтобы
большая их ось 2<1 была равна рас-
стоянию между осями вращения пе-
рекатывающихся рычагов; малая ось
2 Ь выбирается но усмотрению и опре-
деляет расстояние фокусов эллипсов
2 г, так как г2 — о2 — Ь2. Фокусы
Aj и Ло лежат на осях вращения
перекатывающихся рычагов; соеди-
нительная линия -В|.В2 между двумя
другими фокусами при качении про-
ходит постоянно через точку качения
С и = At А2. С определяет возможную

передачу, которая никогда не меж’т упасть до нуля. Эллиптические кри-
вые качения могут быть механгч.ски образованы па перекатывающихся
рычагах сложением двух синусоидальных движений (катящиеся друг по
другу рычаги).

При весьма низких перво-
начальных передаточных числах
целесообразно применение пря-
мой и кривой качения (фиг. 449)’)
(кривая качения йтроптся по точ-
кам ио одинаковым длинам ска-
тывания), или же в качестве
начальной кривой выбирается не
кривая качения, а кривая сколь-
женпя.

При одной специальной фор-
ме применения перекатывающихся
рычагов, при рычаге с „подуш-
кой качения", одна из крт ых
качения 9?» закреплена неподвиж-
но, между тем как точка А, опи-
сывает в большинстве случаев
заданную кривую, напрпмер, дугу
круга или прямую. L ноелед-
вем случае (сравни также 2 раздел,
кривой качения применяется дуга круга на подушке качения с двойным
радиусом (фиг. 450) пли логарифмическая спираль с начальной точк<йв.41
на прямой подушке качения, соприкасающейся с ней в точке С, если
начальная точка должна непосредственно быть связана с движением

*) В о е с к «п. МавсЫаепЬаи 192Ш24. S. 206.
стержня по прямой направляющей. При этом линия AtC передвигается

параллельно.

2- Фрикционные колеса. Если нормаль в точке соприкосновения сов-
падает вполне, илп приблизительно, с линией центров то окружная
сила Рю для передачи энергии воз-

никнет только прн наличии произво-
дящей трение нормальной силы (осе-
вого давления) К в направлении ОХО2
(фиг. 451).

тг wi

При —- = const, траекторпи ка-
чения представляют собой круги,
а материальные фрикционные колеса—
цилпндрпческпе колеса
с параллельными осями или кони-
ческие колесас вершиной обоих
конусов в точке пересечения пересе-
кающихся осей.

Фиг. 450.	Фиг. 451.

Размеры. При одинаковой ширине колес Ъ и дпаметрах
и d2 допускаемая удельная нагрузка fc = где приведенный
г	1	1 । 1	п — тг

аг определяется из уравнения -г —Т'+л-» затем Р < р./£.
(1Г ttj «2

Р„. >pJv, то имеет место скольжение, которое часто длительно

колес dj
дпаметр

Если

продол-

жается, если р. возрастает с увеличением скорости скольжения иогн (см.

также ленточную передачу,

сопротивление тренпя).

Таблица 45. Средние значения к и р..

к — от 3 до 5 , (л — от 0,10 до 0,15 при чугуне по чугупу

{{Л —	„	0,15	„0.20	бумаге	„	„

„	0,20	„ 0,30	„	коже	„	„

ц =	„	0,20	„ 0,50	„	дспеве	„	„

Меньшие значения относятся к случаю, наиболее частому, когда
трущпеся поверхности гладки и прочны.

Пример. Требуется определить окружную силу па 1 ст шпрппы двух фрикцион»
р
* V)

вых колес с диаметрами dv = 33 ст и d2=z50cm. Pw ~ p.ff = у. к Ъ dr пли ~

гг p.kd . Для чугуна по чугупу принято у. к — 0,125 • 4, затем —у—~ ~ + -Д =	•

г	(Zy.	50	20

Отсюда Pw : Ъ 10 (подобно тому, как в ремеппон передаче). С увеличением диаметра до-
_ Л
пускаемая окрхжпая спла возрастает, а с уменьшением—пааает. Сила пажатия: К=? — ,

К
откуда —

8Р„.

>	— > 80 kg па 1 ст ширины. Мощность па

Ъ

N	Pw	®

— ——- . -- или для т> «= 10	20

о	Ъ	7о

ст ширины:

30 т

N

-- = 1,33 2,66
V

л ЛС
4

рщ
Фрикционные колеса весьма часто применяются в качестве при-
водных колес в паровозах, грузовых и легковых автомобилях между
двигателем п дорогой. К в данном случае производится только весом
паровоза или автомобиля (при том без передачи).

Фиг. 452.

Фпг. 453.

Между двумя приводными валами для повышения К может быть
включена передача илп любая сила - пружины, плп прочие источники энер-
гии, при чем самые валы могут лежать неподвижно на опорах или быть

Фпг. 454.

завода Вюлфеля, Вюлфель-Гапновер,
между двумя конусными барабанами.

подвижными один относительно
другого (натяжные валы).

Оба вала лежат в неподвиж-
ных опорах. Передача непосред-
ственная пли при помощи пружи-
нящего пли сильно зажатого и
поэтому пружинящего материала
(как то: резины, кожи), который
зажат между колесами (фиг. 451
и 452). Если этот материал не
прикреплен к колесу п может
передвигаться по нему, то тем
самым можно получить перемен-
ное передаточное число между
неподвижными осями вращения
(фпг. 453). Переменная передача
с бесконечным кожаным ремнем

Фпг. 454. Планетарная фракционная передача фирмы В. Г. Гпльгсра и К», Бонн, для
передач от 1 : 12 до 1:7, лучше всего 1 : 9 п малых крутящих моментов —	0,02 па

п

быстроходном валу. От малого колеса а сила передается па диск Л через посредство трех
пли 4cn.iiex упруго прилегающих к колесам сшльпых колец I, днпжутпхея в косо про-
дорожеплом кольцо С, которое Шфеотаиавлмиас’тсл при помощи валсимных клиповых
колец <7, фпг. 455. Фрикционная передача Ц. Гоппе: два упруго прижатые друг к Другу
и соединенные между собой валика выполняют передачу между двумя валами в неподвиж-
ных опорах.

Валы передвигаются один относительно другого. Грузы, пружины,
либо какие-нибудь другие источники накопления энергии, например,
гидравлической пли электромагнитной, воздействуют на фрикционные колеса

Фит. *55.	фпг. 456.	Фиг. 457.

Фрикционная клиновая передача (фиг. 456).
Сравн. также: Тормоза, клиновая передача, фиг. 423 и т. 1, стр. 306.
Окружная сила получается равной	, где ц =	длг

движения включения; во время работы т; приближается к 1, так что прн
мало упругих материалах Р№ » 2а ~ 30° — 45° в клиновых коле-

сах по фиг. 456 и 457. Недостатком данной
передачи является лишь то обстоятельство, что
чистое качение может иметь место только
по кривым качения (начальным окружностям),
прочие же точкп скользят (потери па скольже-
ние!), благодаря чему получается быстрое изна-
шивание; поэтому необходима смазка маслом
и глубина желобков е делается относительно
незначительной. Преимущество клиновых ко-
лес: незначительное давление в опорах, общий
коэффициент полезного действия (no Ernst, у
Ilebczeuge) т; = 0,88 до 0,90 при нормальных
подшипниках.

Конические фрикционные ко-
леса (фиг. 458) имеют то преимущество, что
нормальная сила/С, перпендикулярная к поверх-
и(Э

носгп трения,	, так что сила нажатия

r	sin а

Фиг. 458.

Q может быть относи-

тельно незначительна. Но полная реакция в подшипниках приво-
дов — К, так что потери в опорах не уменьшаются. ПоЭрнсгу т) — 0,85
до 0,92.

Дерево (фиг. 459) редко применяется для конусных колес; большей
частью сыромятная кожа или бумага (фпг. 460) катятся по чугуну. Дерево,
кожа и бумага закладываются в обод колеса и соответствующим образом
в нем зажимаются.

Фрикционные колеса для включения валов. Возможность изменить
р

величину нормальной силы К = — позволяет использовать фрикционные
колеса для включения двух разделенных вагов па тех же основаниях, как
фрикционные муфты, стр. 192. Для уменьшения сильного изнашивания от
продолжительного скольжения необходимо, во возможности, понизить
живую сплу включаемого элемента фиг. 461, включение о переме-

нои направления и передаточного числа; фпг.
С остановом прп помощи тормоза В на валу.

Фиг. 463—фрикционные колеса с постепенным
переходом от од-
Kejcro вой величины

462, включение вала

Фиг. 460.

передачи кдругой
J и переменой на-
правления вра-
щения. К торцу
диска Ъ прижат
параллельно Ь, блаюларя
числа от -4- п... О...

каток а, передвигаемый
изменение передаточного

чему возможно \
Эта передача

Фнг. 462.

Фиг. 463.

Фиг. 45S.

применястся только для незначительных крутящих моментов, так как
чистое качение имеет место только в одной точке, а в остальных проис-
ходят потери от скольжения. Применяется в многочисленных машинах,
орудиях, также в легких автомобилях и для измерительных приборов;
передвигаемый каток а обкладывается кожей, деревом или бумагой. Расчет
во таблице 45.

Недостатки фрикционных передач:

1)	Сила нажат ил Ку 7’г/.р. обычно от пяти до десяти раз больше, чем 7^, между тем
как в ременном передаче это отношение приблизительно рагпп трем, благодаря чему потери
е опорах фрикционной перед «чп могут быть весьма значительны.

2)	Получить потребную силу нажатия и использовать часто затруднительно в кон-
структивном отношения; только прн подвижных валах выполнима удобная конструкция и
для значительных Мощностей.

3;	Мощность, перелагаемая с вала па вал, прп данной ширило колеса падает с у мспь-
гаепн м d3; поэтому мощность па 1 ст ширины весьма ограничена, сели только нельзя
допустить больших диаметров колес или сильного изнашивании. Поэтому, кроме больших
колес Д'Я передвлжения ио рельсам плп дорогам и паровозах и автомобилях, применение
фрикционной передачи ограничено малыми мощностями п передачами для перемены напра-
вления и скоростей.
е) Передача зубчатыми колесами (зубчатая передача качения
и винтовал).

Пе[сдача зубчатыми колесами J) закиочаетея в передаче но
кривой несколькими зубчатыми профилями, последовательно вступающими
в сцепление, и служит, главным образом, для принудительною преобра-
зования движения илп энергии между двумя вращающимися валами, или
между валом и рейкой. (О преобразовании движения между качающимися
валами см. Перекатывающийся рычаг, стр. 213, передача кулачными шай-
бами стр. 123 и кривошипная передача стр. 113).

Мгновенное значение передаточного числа

“1

z\ П2	ГГ С

среднее значение передач, числа гт = „ = — , где Z; и z2—числа
Z2 W]

зубьев зубчатых колес. В передачах, работающих с зубчатыми телами
вращения, i и im постоянно совпадают, между тем как в некруглых
зубчатых колесах, эллиптических, кулачковых и т. и. г закономерно изме-
няется.

По взаимному расположению осей вращения отличаются две основные группы:

I.	Осн параллельны илп пересекаются, передача происходит при по-
средстве зубчатых тел каченпя илп зуб ин ых колес, цилиндрических или кпнпчеокич. Зуб-
чатые колеса образуют зубчатую передачу качения (О чистой передаче качения
стр. 213).

II.	Осп скрещиваются в определенном расстоянии: криволинейная передача
производится:

1)	вшионымн телами: винтовое колесо-{-чериячпое — чистая винтовая
передача (например, чеуиячвая. глобоидная).

2)	зубчатыми колесами качения -винтовая передача иачения.

I. Зубчатая передача.

1. Определение профиля зубьев. О телах каченпя, кривых и окружностях
качения, точке каченпя, линии центров, внешнем и внутреннем зацепле-
нии см.: Преобразование движения при передаче качением, стр. 2132).
' Образование сцепления между телами качения.
Любой профиль /1! какого-либо тела качения может быть применен
в качестве основного профиля, по которому путем катания его по исход-
ным поверхностям других тел качения (или путем вычерчивания ряда
последующих их относительных положений на плоскозти чертежа) полу-
чаются соответствующие профили сцепления Вп В.>,..., В„, как обер-
тывающие формы. Если с другой стороны по профилям В образо-
вать любые профили А2..., А„ на соответствующих телах качения, то
все профиля А подойдут ко всем профилям В.

Практически определение профилей производится: а) косвенным
путем на основании чертежа профиля, который сперва наносится на
модель (для литых колее), шаблон или инструмент определен-
ных очертаний: способ вычерчивания (называемый также делитель-
ным способом, так как помимо вычерчивания профилей при нем трс-

*) Источники: Schiebel, ZahnradeT, Bd. Т и IT, Berlin, 1922, Julius Springer, где
приведена дальнейшая библиография по данному вопросу.

£) Обозначения сравн также К u t ?. b л с h. Bezeichnungen und Vorschriftcn fdr die
StirnraderVerzahnung, Maschincnbau, 1922, S. 144.
буется деление окружности колеса). Этот способ не точен, благодаря
искажению при вычерчивании и перенесении чертежа. 6) Непосред-
ственно при помощп инструмента, образованного в виде профиля
зуба (инструмент по форме боковой поверхности зуба) пли в виде зуб-
чатой рейки, зубчатого колеса, или зубчатого винта (грофильный инстру-
мент) строгальный резец, фрезер, шлифовальный инструмент, кото-
рый образует передачу качения или винтовую с обрабатываемым для
образоьанпя зубьев предметом: способ качения, а именно, главным
образом, способ шабрения (выработки) при качении и спо-
соб винтового качения ’).

Вычерчивание точного профиля зуба необходимо только прп первом
способе образования зубьев и прп точном исследовании свойств профиля.

Ф о р м а з а це пл о н и я. Каждый зуб огра-
ничен линией головкп и линией ножки (окруж-
ность головки и окружность ножки), имеет две
боковые поверхности -правую боковую и о-
верхноеть п левую; правую нлп левую сто-
рону определяют, смотря от осп на верхние
зубья [фиг. 464 * 2)|. Во всякой передаче качением
правые поверхности работают исключительно с
правыми, при чем одну пз них называют „веду-
щей", а другую „ведомой".

Форма зацепления передачи качением опре-
деляется:

Линиями боковой поверхности,
т.-е. линиями пересечении боковых поверхностей
зуба с теоретическими поверхностями к-чения.

Делением, т.-е. расстоянием по касатель-
ной или нормали между правыми плп левыми

боковыми поверхностями. В конических колесах деление дается также
в градусах плп дуговых мерах (делительный угол).

Висото и зуба (глубиной впадин), т.-е. радиальным расстоя-
нием окружности головкп от окружности ножки (впадины), другими сло-
вами, суммой „высоты головки" к и „высоты ножки" f, которые разде-
лены начальной окружностью. В передаче под „волной высотой
зуба" понимают сумму высот противолежащих зубьев (Ji = kA + *в),
пли расстояние между обоих окружностей головок по осевой линии, так
что высота зуба = полной высоте -| „зазор у головкп".

Боковым профилем в поверхностях сечения перпендикуляр-
ных к образующим тел качения (лобовой профиль, касательный профиль)
пли перпендикулярных к ребрам боковой поверхности (нормальный
профиль).

Шаг (деление), начальная (делительная) окружность, окруж-
ность головок. Начальной (делительной) окружностью (вобщем случае
делительной кривой) называется окружность качения (траектория качения),

') К г. I 7. 1? а с h, Grundlagcn und печете Fortschritte der Zahnradcrmeeugung, Z. d. V.
d. I. S. l<13 ff., dors. Zahnraderzeugung Berlin, 1925, VD1—Verlag.

2) Окончательно нс установлено, надо лн в конических колесах смотреть на боковые
поверхности зубьев ст вер.ииоы, или наоборот.
па которую прп образовании зубьев определенное (по возможности
нормированное) деление наносится непосредственно иди ire переносится
скатыванием с делительного инструмента. Таким образом, делительная
окружность — окружности нормального делснпя = , окружности качения
для образования зубьев" J), между тем как в производстве, фактически
окружности качения могут быть несколько больше, например из-за
раздвижения делительных кругов.

Замкнутые делительные кривые могут иметь только такую длину U,
которая при постоннном шаге t является кратным fc U — st. При дели-
тельной окружности поэтому ее диаметр

d =

zt

— = mz.

где z — число зубьев, t — „деление (шаг) по окружив-

гтв‘,т—------„деление по диаметру" илп „модуль",

тз

Для передач при взаимно прикасающихся делптельпых кругах
е диаметрами </л и d.2 расстояние между осямп

= т

«о =

2	*2

Z\ -4-

2

При взаимно раздвинутых делительных кругах (см. ниже) расстояние
осей «г>«0.

Чтобы иметь значения диаметров делительных кругов и расстояний
между осями у цилиндрических колес с прямыми зубьями в целых числах,
обычно выбирают для значения модуля т целое число. Нормированное
значение т, определенное по DIN 780 см. таблицу 46. При пользо-
вании профильными инструментами надо устранять какие-либо другие
значения модулей („дикие"). После выбора нормированных модулей т
Значения d и а0 не являются более произвольнымп.

Таблица 46. Нормированные значения модулей т в mm (DIN 780).

я «		11		2,75	27	0,6	6,0	60
ь - “ с 3S 'О	1.25  1,5	12	0,3	3,0	30	(0,65)	6,5	65
о а С fc д й S Е ° ° 5 в		13  14  15	(0,35)	3,25 3,5	33  36	0,7  0,8	7,0  8,0	70  75
0 воз 1ТЬ ЗЕ иных	1,75	16  18	0,4	3,75  4,0	39  42	0,9  1,0	9,0  10	—
	2.0	20	(0,45)	4,5	45			
Ss I	2,25	22	0,5	5,0	50			
к	2,5	24	(0,55)	5,5	55			

s) Исключение могут представлять только делнтелъвыю
। зубчатых колвеах, изготовляемых на долбежных станках.

ОК-РУЖПГМГГИ, в^>«'’Ч*ЯМЫ«
Высота головки к также выбирается в
так что к = Eni. Обычно Е = 1, так что обычный
внешний диаметр колеса илп диаметр окруж-
ности г о л о в о к da — т • (z -|- 2).

Пример. Для зубчатых колес с 20 и 80 зубьями выбран
»i = 8 шт,- в таком случае — m3t ~ 8 - 20 —160 mm; d3 —
9nz3 = 8 - 80 — 640 mm, следовагелыю,
80+ '320 — 400 mm, dat 8-22 — 376 mm.

da2 —8-82 ~ 650 mm.

Плоское зацепление и исходный
профиль. Зацепления зубчатых колес любой кри-
визны А„ и В„ могут быть сведены и отнесены
к „плоскому- их зацеплению Ах и Вх (фиг. 46а),
т.-е. к сцеплению плоской зубчатой рейки, а у
конических колес зубчатого диска (плоского конуса),

Фиг. 465.

b a—прямые зубья; 5—ступенчатый зубья; с—arttue зубья; d -стрелгатыо (шевроп.
шло) зубья; с—зубья ля дуге круга; f~прямые зубья; д- зубья по касательной; А—зубья
по архимедовой спирали; г—зубья по звольвепте; к—зубья по дуге круга,

которые могли бы быть получены прп том асе инстру-
менте качения, том же процессе качения и той же
точке качения. Плоские зацепления А оо и В со ко-
леса АК и сцепленного с ним колеса Вп должны
взаимно подходить друг к другу, как форма и от-
ливка (если не считать зазоров у головки и боковых
поверхностей).

Если подходят плоские зацепления,
то подходят и самые колеса. Линии
боковых поверхностей в большинстве колес
качения идут в плоском зацеплении по направлению
образующих прямых: колеса с прямыми
зубьями и остаются прямыми прп любом искри-'
влении цилиндрических и конпческпх колес (фиг.
466 а и f, при чем линии левых поверхностей отли-
чаются пунктиром от линий правых поверхностей).

Из соображений работы колес и их изготовления Л
иногда образовывают линии боковых поверхностей
и наклонно к образующим тел качения, а именно
в виде прямых, круговых дуг, спиралей или соединен-
ных прямых, или прямых, смещенных одна относи-
тельно другой В таком случае (фиг. 466, с. h и г)

Фиг. 436 а к ).
i адо отличать торцевое деление (шаг по касательной) ts перпенди-
1 ударно к образующей от нормального деления tn по нормалям к линии
боковых поверхностей и от меридианного деления te в напра-
влении образующих. Фпг. 406 изображает плоские зацепления: Ъ для
ступенчатых зубьев, с — для косых пли винтовых, d—для елчатых плп
гребенчатых, е — для зубьев по дуге круга, д— по касательной, h — по
архимедовой спирали (te = Const ), г— для спиральных зубьев по эволь-
венте (/.„ = Const.), к — для зубьев по дуге круга, где дуга круга
заменяет эвольвенту, которую трудпо воспроизвести. В плоском кони-
ческом зацеплении деления обозначаются или в градусах (б ) пли
в отношении к определенному радиусу, например, р = Ini, а в случаях,
изображенных под буквами д, г и к деление выражается в его отно-
шении к радиусу р основного круга р.

Во всех случаях косых зубьев дастся угол между линиями боковой
повсрхвости п образующей тела качения плп в виде угла наклона |3
или в виде угла и о д ъ е м а у, при чем L ₽ 4* у = 80° (фиг. 466 с).

Боковые профили плос-

кого зацепления являются
исходными профилями данного за-
цепления, прп чем в случае надобности,
например, в колесах с косыми зубьями
отличают касательный и нор-
мальный исходный профили.

Исходные профиля Лео и Вт ка-
кого-либо колеса, сопряженного с ним
(фпг. 465 и 467) или, сокращенно,
„профиль" и „сопряженный профиль"
образуют совместно „профильное
изображение" зацепления.

Условия тождественности инструментов для изго-
товления колес и возможности в з а и м о заменяемости
колес. Прп симметрии в общей части (рабочем профиле) профильного
изображения Лоэ и Вт относительно осевой линии профилей МП
(фпг. 467) как профиль, так и „сопряженный профиль" илп колесо и
сопряженное с ним колесо при из,отоплении колес по способу качения
возможно выполнить одними и теми же инструментами левых и правых
поверхностей. Если кроме того, нормальное деление t„ вдоль пссго ребра
поверхности одинаково, что имеет место только в цилиндрических

колесах с прямыми и косыми зубьями (фиг. 466 а до d) н в конических
колесах со спиральными зубьями по эвольвенте (фиг. 466г), то
инструмент для правой п левой поверхности может быть соединен в один
общий профильный инструмент для всех колес с одинаковым
делением. По в этом случае и толщина зуба по осевой линии про-
филей	, так что и впадипа ВА колеса Лт становится равной

впадине LB колеса Bos-

Если нужно, чтобы любые цилиндрические колеса с одинаковым
делением подходплп друг к другу, что требуется для набора сменных
колес, например, для сменных колес приводов и для целей массового
производства, то необходимо соблюдение следующих условий для смен-
ных зацеплений или для зацеплений наборпых колес:

1)	угол наклона р = 0: зубчатые колеса с прямыми зубьями (фиг. 466 а);

2)	одинаковый профильный инструмент, стало - быть L. — L в

(фиг. 467);

3)	симметричные впадины, т.-е. правый профиль и левый профиль
симметричны (фиг. 465, но но 467);

4)	осевая линия профилей ММ должна проходить через точку
качения С. т.-е. AfC=O, „нулевые колеса" (фпг. 472).

Игра зубьев. Игра у головок. Для возможности перестановки
сработавшихся зубьев предусматривается радиальная игра в головке=аг т,
при чем часто принимается с„= — ( = 0,166), 0,2 или 0,1 (фиг. 467).

В результате этой игры, которая предохраняет закругление внадпны от
срабатывания, высота ножкп нормального зуба больше высоты головки.
Чем меньше неточность зубьев и их изнашивание, тем меньше можно

выбрать с,., например, = 0,1.

Играв ребре. (Игра при вступлении в зацепление).

Для облегчения вступления ребер зубьев в зацепление при часто неустра-

нимой неточности при установке, формовке и разметке и прп измене-

ния формы зацепления часто ребро головки (как на фпг. 467) илп головки
п ножкп закругляется в пределах неустранимой неточности, благодаря
чему возникает игра в ребро, доходящая наиболее до круга каченпя.

Игра в боковых поверхностях. По существу нежела-
тельная касательная игра в боковых поверхностях t прп неизменном
расстоянии между осями более или менее необходима, в зависимости
от неточностей при изготовлении, при сборке и при нагреве во гремя

работы, при чем на линии ММ толщина зуба опреде-
ляется — t (0,5 — аД а ширина впадины — t (0,5	о/;. Для необрабо-

1
тайных, но хорошо отлитых колес	,

дли хорошо обработан-

ных J/ ~ даже для точно пришлифованных илп приработавшихся

колес при наружной передаче необходимо иметь в виду нагрев, так как
игра при нагреве уменьшается; наоборот, во внутренней передаче она
должна быть устроена совершенно без опасенпя защемления.

Законы зацепления. Точкой соприкасания (фиг. 468) может
быть только та точка поверхности Е, для которой вормаль к поверхности
проходит через точку качения С. В пространстве все возможные точки
соприкосновения любого косого сцепления образуют линию сопри-
касания, нормали которой проходят через ось качении. Нормаль
в точке соприкасания ЕС образуют с касательной (не изображенной на
чертеже) в точке С угол зацепления а.

Линия зацепления (в пространстве поверхность зацепления) (£
есть геометрическое место всех возможных точек соприкасания боко-
вых поверхностей при неподвижных траектории качения и липни центров.
Для правой и левой боковых поверхностей имеются отдельные линии
зацепления, по они проходят между одинаковыми точками Ео’ и Ео"
линии центров О) О2 и,
точку качения С, если
только боковая поверх-
ность пересекает траекто-
рию качения (начальную
кривую) ’).

Отличают „рабочую
линию зацепления" (£ =
=2?1Е10 от ограничивающей
линии зацепления (£3, ко-
торая соответствует только
ребрам головок зубьен. Ли-
нии зацепления колеса и
образующего колесо инстру-
мента качения совершенно
совпадают, между тем как
линии зацепления для сов-
местно рабатающих колес
совпадают только в рабо-
чей части С, из-за игры
головки и ребра.

Построение липни
Зацепления. На кривой
качения откладывают на рав-
ных расстояниях точки деления
а1ч ая . . . . ап (которые одно-
временно соответствуют моментам
времени) и проводят в этих точ-
ках нормали к боковым профилям

........Лпап. Нормаль Atat вращается около центра Ot и при посредстве AA^i^i пере-
носится в положение, при котором точка деления с\ совпадет с Си точка е Ег. Таким же
образом производится перенесение и прочих нормалей Л2а2 . . . А10в10. Точки Ек . . . Еп
образуют одновременно и точки линии зацепления 0^ и соответствуют определенным
, . . ап моментам времени. Ребру головки профиля соответствует окружиость линии
зацепления ЕХЕ" =. (£^ с центром в

Построение по данному профилю соответствующего ему
профиля при помощи линии зацепления (по Рело).

Построим сперва линию зацепления соответствующего плоского профиля (фиг. 468),
перенесем соответствующие точки деления с начальной кривой на начальную кривую
отметив их bt ... Ъп и при посредстве А ДС02 будем вращать относительно 02 нор-
маль CEl в обратном направлении до совпадения с точками Полученные таким обра-
зом последовательно точки Bt. . . представляют одновременно как точки соответ-
ствующего профиля, так н соответствующие моменты времени и дадут возможность опреде-
лить скольжение одного профиля относительно другого. Указанными точками опреде-
лится и часть профиля, соответствующая ..рабочей линии зацепления** (£ . Ребрам головки
4 и соответственно Вп профиля соответствуют ограничивающие линии зацепления
(£3 и @4 и частн ПР°ФИЛЯ Л, и 4)» которые имеют значение при образовании про-
филя н прп определении изнашивания профиля.

,) На фнг. 438 указаны только левые боковые поверхности и соответствующая левая
линия зацепления (£j_, для которой правая линия зацепления (£2 при симметричном про-
филе является зеркальным изображением.

Хютте. Т. II.

15
Потребная игра головки достигается тем, что круги головок при конструирова-
нии н изготовлении инструмента делаются больше на величину игры голопкн, чем надо по
чертежу зубьев.

Длина дуги зацепления е есть та величина кривой каче-
ния, по которой передвигаются катящиеся основные кривые, пока про-
фили зубьев сцепляются от начала до конца зацепления. Эту длину можно
отсчитывать по действительной кривой качения, а еще лучше в соответ-
ствующем построении исходного профиля (фиг. 473)

Продолжительность зацепления пары совместно рабо-
тающих зубьев определяется величиной = — и может служить мерой
возможного распределения окружного усилия между несколькими зубьями
при начале и конце зацепления, когда скольжение плп момент
изгиба наиболее велики. Так как увеличение продолжительности зацепле-
ния влечет за собой разгрузку и большую сохранность профиля, то
при колесах с прямыми зубьями стремятся довести ее по крайней мере
до > 1,2, а еще лучше до gs 1,5 до 2.

Возможно большое значение е имеет место при наружном н плоском зацеплении
и вследствие кривизны круга головок уменьшается с уменьшенном произведения ZjZ2, но
для данного значения gjZ2 приблизительно постоянно. Поэтому при данном
наименьшем числе зубьев z, значение е является наименьшим при zt = z2; наоборот,
если дано Zj z2 в виде суммы числа зубьев или заданным расстоянием между осями
м величиной шага, то наибольшее значение е получается при zt — z2. С другой
стороны, значение е совершенно не зависит от величины
шага.

Разделением обода зубчатого колеса на два пли три обода, равно-
мерно смещенные один относительно другого—ступенчатые колеса или
колеса со сдвоенными зубьями (фиг, 466, Ь), — илп применением
косых или изогнутых боковых поверхностей (фнг. 466 с, d, е, д, к,
i, к) начало и конец зацепления в различных профилях передвигаются
на величину „сдвига” зубьев з, п таким образом напряжение зубьев
равномернее распределяется, как по месту, так и по времени; в резуль-
тате получаются более спокойный ход и более благоприятные условия
напряжения зубьев, почему в данном случае применимы профиля п с
5, < 1. Продолжительность зацепления по линии боковой
.9
поверхности — — •

Циклоидальное зацепление. Если часть рабочей плп ограни-
чивающей линип зацепления представляет собой дугу круга
с пентром на линии центров 0,0.,, то соответствующие части профиля
являются циклоидальными кривыми (1 том., стр. 111), а именно: эпи-
циклоидами пли гипоциклоидами, если дуги круга проходят через точку
качения С; удлиненными (илп укороченными) эпи- илп гипоциклои-
дами, если они не проходят через С. Па фпг. 468 ограничивающие линии
зацепления С3 п £4. Работающие профили по циклоиде применяются
в циклоидальных зацеплепиях:

а)	Двустороннее циклоидальное зацепление. На
фиг. 469 изображено соответствующее плоское зацепление с кривой каче-
нпя/^qq. Заштрихованные части „кругов качения" с радиусами р.
п р2 описывают при качении от точки С по обе стороны R циклоиды,
образующие исходные профили; их линия зацепления есть зеркальное
изображение кругов качения. Круги качения колес, работающих
в плоском зацеплении, могут иметь при данном р2 любой радиус отгш1п
= р2 до гшах = ос. Для набора колес с наименьшим радиусом дели-
тельного круга =ги!п целесообразно иметь pj = р2 =O,5rmin (Виллис
1838); наоборот, для отдельных парных колес наилучшее зацепле-
ние при pj st 0,4 г„ р2 > 0,4 г2. Прп ps = 0,5 г, и р2 = 0,5 г2, приме
няемых постоянно в зубчатых колесах часовых механиз-
мов из-за простоты изготовления, профиля ножек совпадают
с радиальными прямыми. Двусторонние циклоиды подходят

также к случаю весьма малого

У?_________ числа зубьев (г, = 4 до 10), напри-

Фиг. 469.

Фпг. 470.

Фпг. 471.

двукратным искривлением усложняют изготовление точного инструмента
и самих колес, так что в настоящее время эти очертания совершенно н е
up вменяются для обработанных колес в крупном машиностроении.

Ь)	Одностороннее циклоидальное зацепление.
Зубья находятся но одну сторону кривой каченпя приблизительно с р, =
= 0,4 Г]. Недостаток: незначительная продолжительность зацепления
и несимметричность профилей, поэтому зацепление пригодно только
для парных колес, а не для набора; с другой стороны, это зацепление
допускает точное изготовление и в последнее время принято для ступенча-
тых колес и колес с косыми зубьями нзза хорошего прилегания
зубьев и незначительного: изнашивания ').

с)	Колеса с цилиндрическими зубьнми с равноудален-
ным точечным зацеплением (цевочное зацепление). Если при
одностороннем циклоидальном зацеплении принять pj = rt, то профиль
зуба колеса А сливается в одну точку С (фиг. 470), а профиль колеса
В образуется по линип CD (рабочая линия зацепления Cj = CG). Точка
С может быть преобразована в палец или цилиндрический каток, прп
чем вместо профиля CD получается равноудаленный профиль ЕЕ.

*) Z. d. V. d. I. 1924, S. 788. Hullverzahnung von Vickers.

IV
Недостаток всех цевочных колес. Точное разделение, изгото-
вление труднее, а изнашивание больше (кроме случая цилиндрических катков),
чем в случае колес с зубьями. Поэтому, в общем эти зацепления применяются для

Фиг. 472.

тихоходных колес нли
при применении цилин-
дрических катков сво-
бодно сидящих на
цапфах.

П р е и м у щ ество-.
существенно более удоб-
ное изготовление колеса
2 по способу качения,
когда катки заменяются
вр ащающимся инстр уме н-
том. Поэтому цевочные
колеса целесообразны
для всех специ-
альных зубчатых
колес с периоди-
чески меняющим-
ся передаточным
числом.

Пример: передача
с временными остановами
ведомого вала *). Прн
г, ; z2 — 1 : 4 „Мал ь-
т и и с к п и к р е с т.и
(фиг. 471).

Недостаток всех циклоидальных зацеплен ни: работающие
круги качения должны быть точно равны кругам качения при изготовлении, иначе в пере-
даче возникают периодические неточности в работе каждого зуба. Поэтому для точной
работы недопустимо удаление осей друг от друга.

Эвольвентное зацеп-
ление. Если рабочие
части линии зацеп-
ления и $2 (фиг. 472
и 473) представляют собой
прямые, проходящие че-
рез точку качения С, то при
круговой траектории каче-
ния 911 и Э?2, соответствую-
щие профили зубьев обра-
зуются по разверткам
круга (J том, стр. 114),
основные круги которых
и S2 (с центрами в (\
и (73) соприкасаются с ли-
ниями зацеплен пя в Glb
G"u G2' и G2". Угол
зацепления а остается по-

стоянным для всех точек

линии зацепления. Для плоского зацепления А оо и В оо (фиг. 472 и
473) все эвольвентные профили преобразуются в прямые, пеу-

J) Alt. Malteserkreuzgetriebe. Werksr. Technik. 1916, S. 229.
пендикулярные к линии зацепления, образующие с линией центров О] О.,
утлы и а2* равные углам зацепления (утол (ay-j-aj) именуется у гл о м
профиля).

Для вычерчивания профиля зубьев, согласно фиг» 472, целесооб-
разно для каждого колеса начертить исходный профиль сопряженного с ннм колеса,
точки пересечения исходных профилей с линиями зацепления одновременно являются
точками соприкосновения эвольвент. gt и д2 представляют центры кругов кривизны
эвольвент в этих точках пересечения, поэтому эвольвенты могут проходить,
только вне основиыхкругов н Ограничивающие профиля подобно
тому, как н 2?0 Bt на фиг. 468 конструируются нз линии зацепления и инструмента
в виде удлиненных эвольвент или удлиненных эпициклоид в зависимости от того, (1g
и G.j прямые или дуги круга. В большинстве случаев для выполнения
зацепления достаточно вычертить исходный профиль или
задаться и е л п ч н и а м н а, £ и т.

Благодаря простому исходному профилю, при эвольвентном заце-
плении возможны простейшие рабочие инструменты для
их изготовления. Изменение расстояния между осями работающих колес
(без периодически повторяющихся неточностей в работе передачи) воз-
можно исключительно при этом зацеплении, и поэтому почти исключи-
тельно одно только эвольвентвое зацепление кладется в основу инстру-
ментов для изготовления зубчатых зацеплений. При этом суммарная
высота зацепления в изображении профиля доходит до обеих линий
головок (h на фиг. 473) или из-за игры в ребрах (закругления головок)
делается короче (he на фиг. 467).

Недостаток эвольвоптпого зацепления: Прн незначительном ч и с ле-
зу б ь е в требуются особые меры (сдвиг профиля или косое зацепление). Прн
наименьшем числе зуСьев часто проще выполнить двустороннее циклоидальное зацепление.

Нормирование эвольвентного плоского зацепления заключается в уста-
новлении: а) равной ширины впадии = но осевой профильной
линии ММ; Ъ) углов зацепления а1 = а2; с) общей высоты зубьев h = 2zm;
d) общей высоты работающих профилей (только при наличии игры
у головок) 1>е = 2^т, где <р<5.

Принято применять а = 15° в Германии и а = И1/,0 (Виллис
1838) в Англии и Америке; 5 = 1, так что 7г = 2 иг. По новому проекту
DIN (1925): а = 20°, игра у головки сг = 0,1... 0,25; закругление
у ножки зуба = 1,5 сгт. Исключение см. стр. 235.

Возможно большая продолжительность зацепления emax для плоского зацепления,
по эвольвенте:

е — е— 2 А _ 2 ?! + с2
max — t — t sin g a ~ n sin 2 n ’

так что для

E = 1 и a = 10°	15° A	25°	30°

ешах =3,72	2,55	1,98	1,66	1,17

Прн числе зубьев ниже 50 и < — 1 :1, см. значение е па фнг. 477, <х15 и а^.

Нулевыми колесами называются колеса, в которых осевая линия
профилей ММ проходит через точку качения С (фиг. 472). В этих колесах,
если высота головки равна 7с=5»г, то наружный диаметр <7^ —иг(г-{~25).

Колеса Ф а у (.корректированные колеса")—такие колеса, в Которых
осевая профильная линия ММ или соответствующий инструмент при
изготовлении сдвинуты относительно точки качепия С па вели-
чину+а»и в наружном направлении колесо) или во внутрен-
нем (V_ колесо). (Фиг. 473). Вследствие такого сдвига профиля

одновременно меняется ширппа зуба по делительной липии (при а = 15'
илп а=20° приблизительно в отношении Vr и соответственно )
о	2 /

так что ножка зуба для F_|_ колес сильнее, а для V _ колес слабее, чем
в нулевых колесах (фиг. 474), где для а = 15° колесо AVi есть F|_ко-
лесо, а сопряженное колесо В50 есть V_ колесо).

Внешний диаметр: daT — т (z 2 ? + 2 ж).

Таким образом, длн обычных колес с ? = 1
da0 = »»(« + 2) и dm = m(z + 2±2x).

Пример: При обработке зубчатого колеса с et ~ 10 до 20 зубьев при а = 15*
часто инструмент наставляется таким образом, как если бы колесо имело 1 зуб
<• тем же шагом. Каксво при этом смещение инструмент или профиля? Воображаемая
делительная окружность есть d' — tn (zt 1) — tn (zt-[ 2 ос), откуда sc =z. 0,5.

ll у л е в о и передачей называется такая передача, в которой
целительные окружности соприкасаются, так что рас-
стояние между осями а0 “	. Различают: а) чистую нулевую

&

передачу, состоящую пз двух нулевых колес, так что 21/ЛГ проходит
через С (фиг. 472): Ъ) Фау нулевую передачу, состоящую из Одного
колеса Р_|_и одного колеса V_ с одинаковым, но противоположным профиль-
ным смещением aim, так что -f-х^п = — хгт (фиг. 474). Осевая профильная

)

52 («1 -|- ж2)
(*i + £г)

*) По Dr. Gcckeler, Jena.

Фиг. 474.



линия ММ не про-
ходит через точку
качения О.

Передачи Фау
представляют собою
передачи со сдви-
нутыми осями,
т.-е. они состоят из
одного пли обоих
колес Фау, делитель-

ные окружности
торых во время
бот раздвинуты
величину Хщ,
что расстояние

ко*
ра-
на

так
we-

жду осями аТ = а, Ч-

-рЬи, где коэффи-
циент сдвига осей L):
Пример: Одно колесо Фау с г, — 20, m —10 и xt = 0,5 сцеплено с нулевым
колесом г2 _ 30. Определить a$?

X = 0,5 :1/ 1 4- 32 4.'j = 0,45,

отсюда

' •	50

at, = 10 • — -|- 0,45 • 10 — 254,5.

Пределы эвольвентного зацепления. При эвольвентном зацеплении
под предельными колесами понимаются колеса, в которых рабо-
чая линия зацепления инструмента начинается на основном круге. Они
имеют наименьшее число зубьев - возможное без подрезывания
профиля. На фпг. 472 колесо /130 является предельным колесом
при а = 15° и, именно, предельным нулевым колесом, так как х = 0;
на фиг. 474 колесо Ai2 есть предельное колесо Фау.

Рабочие линии зацепления инструмента должны проходить, все удаляясь от центра
колеса О. Если они и некоторых частях проходят концентрически, то в этом месте профиль
имеет соответствующую кромку, если же онн имеют точки поворота, то в профиле получается
петля, которой соотиетствует ослабляющее зуб подрезывание рабочего профиля
и укорочение зацепления. Так как точка соприкосновения Gt основного
круга Oj (фиг. 472 п 474) являлась бы поворотной точкой рабочей липин зацепления при
продолжении последней, то она не должна лежать в пределах фактического зацепления,
а должна находиться на границе последнего: предельные колеса.

Предельная передача состоит из двух предельных колес, так
что рабочая линия зацепления = G^G„ и обладает наименьшей суммой
числа зубьев, возможной без подрезывания профиля, г914-«9а.

Проходящая через ио фиг. 474 ограничивающая линия зацепления ограни-
чивает допускаемую высоту головок к2 прямобочного профиля инструмента В^ (закру-
гление на этом профиле может иттн еще далее). Если эта высота головки

й2 — с2?/х ~ СВи то ^2т — —— т sin2 а,
так что для предельных колес:

_ 2^	_ 2£х

Z^i sin2 а 11 sin2 а ’

для предельной передачи

s л_г +	2^

У* sin2 a msin2a

Если обозначить предельное число зубьев нулевых колес с обычной

ВЫСОТОЙ зубьев (с.р ~ £а — 1)

через г0, то г0 ~ g , откуда
►	. *-oft

~ и zn 4- z„ —	•

ffi	Si 1 У2 m

для h — 2 m

Для a — 10°

4 = 67
eff1+effs=:134

15е

30

60

20?

17

34

25°

11

22

Предельное число зубьев для обычно применяемых нулевых колес
(а = 15° или 20°, h = 2m) лежит около 30 или 17, наименьшая сумма
числа зубьев в таких предельных передачах составляет, следовательно, 60
плп 34 зуба. Большее чем число зубьев всегда возможно, а меныпее -
только при подрезывании, т.-е. за счет прочности зубьев и сокра*
щения зацепления. Но, изменяя а и можно достичь любых малых зна-
чений гд.

Меры для уменьшения числа зубьев. I. Сдв игом профиля. Сдвигом
.	.	___ h

профиля +хт, высота головки делается S2 , так что предельные

Фиг. 475.

колеса имеют меньшее, а У_
предельные колеса имеют боль-
шее число зубьев, чем нулевые
предельные колеса. При г зубьях
потребный для предельных колес
сдвиг профиля:

7г	г

й 2 т	«о

Для обычвого профиля (7г =
= 2 т, а— 15е или 20°) полу-
(30 —z)	(17—г)

чается хд=———илп -7.

"	30	17

Но так как незначительное подре-
зывание еще не является вредным
для зацепления, и поэтому воз-
можно допустить наименьший
сдвиг профиля a?min, при кото-
ром подрезывание профиля еше

безвредно, то ведут расчет для нулевых колес сг9 =

И ДЛЯ КОЛеС Фау C '«»

Н С Жднп

(25 —г)

--------- прп а = 15

30	1

( 25 ПР° “ — 15°

I 14 при а = 20°

_ (И f)	_ g0<>.

Таким образом, получается изображенное на фиг. 475 сопоставление
разных случаев нормального эвольвентного зацепления при а — 15°, если
применяется наименьший возможный сдвиг профиля ж„и-л:

25 | Чистая нулевая передача (0) как при внешней, так и при
z2 25 j внутренней передаче.

zj < 25 J
z2 =7 50 j

zt < 25 1
z2 < 50 /

Фау—нулевая передача (VO) с одним предельным колесом
с равновеликим, ио противоположным сдвигом профиля (при
внутренней передаче и для z1 -|- <С 5О)«

передача Фау (У) с двумя предельными колесами (только
для внешней передачи).

Соединительная линия АБС соответствует предельной передаче
с ). = О, А ОАС содержит предельные передачи с (передача Фау),
фиг. 475 пригодна и для а - 20°, если числа 25, 50 и 75 -вменить
числами 14, 28 и 42.

Передача Фау: на фиг. 476 слева изображена конструкция
двух предельных колес /121 п В12 в одном общем профильном
изображении с различным сдвигом профиля х^т и яцт. Прп этом пункты
качения С' и С" отстоят иа (.г, ay ,и> а боковые поверхности имеют

достаточную обоюдную игру. Поэтому колесо А24 (справа) возможно при-

близить на величину
тт = (аЗ] -ф- ;г2) т —
— 1 т к колесу В12,
пока не останется
уже неустранимое
расстояние между
делительными кру-
гами )ni (= „смеще-
нию осей") и не
получится передача
без игры в боко-
вых поверхностях.
Если же после сбли-
жения игра в голов-
ках должна быть
приблизительно оди-
наковой, то радиу-
сы кругов головок
должны быть путем
стачивания укоро-
чены приблизитель-
но на величину со-

Фиг. 476.

кращения головки

нт (зачерненные поверхности на фиг. 476). Значение аз, -| - я?2
х. и X для а =15° или 20° (7г = 2т) для предельных колес
с возможно меньшим сдвигом профиля atain можно опре-

делить по таблице 47. Значение X, пригодное для всех случаев, опреде-
лится по формуле на стр. 230 внизу (в передаче Фау).

Таблица 47. Коэффициенты для сдвига профиля, укорочения головок
и сдвижения осей при а — 15°.

(Значения в скобках пригодны для а = 20°) ’).

Bt+S2	а1+Л2	z		S1-H2		z	’
50	0	0	0	30	0,667	0,116	0,550
48	0,067	0,002	0,065	28	0,733 (0)	0,140 (0|	0,593 (0)
46	0,133	0,008	0,125	26	0,800(0,118)	0,168 (0,004)	0,632 (0.114)
44	0,200	0,014	0,186	24	0,867 (0,236)	0,200 (0,014)	0,667 (0,222)
42	0,267	0,022	0,244	22	0,933 (0,354)	0,234 (0,033)	0,699 (0,321)
40	0,333	0,033	0,300	20	1,000 (0,470)	0,273 (0,058)	0,727 (0,412)
38	0,400	0,046	0,354	18	1,067 (0,588)	0.315 (0,088)	0,752 (0,500)
36	0,467	0,062	0,405	16	1,133 (0,708)	0,360(0,128)	0,773 (0,580)
34	0,533	0,078	0,455	14	1,200 (0,825)	0,410(0,177)	0.790 (0,648)
32	0,600	0,095	0,505	12	1,267 (0,94)	0,470 (0,231)	0,797 (0,709)

*) Об основах расчета см. Гб)mer, „Der Betrieh“, 1919, S. 107 в S. 265.
Примеры для колес с а ~ 15°, h = 2m. 1. Нулевые передачи Фау: гх = 15;
25 —- 15

s2—60, in." 10,	~—- — 0,33, то Хц ~— 0,33, </ai=m(15-}-2-}~0,66):= 176,6 mm,

da^ "in. (60-j- 2 — 0,66)—613 mm. Расстояние между осями с0 ~	?2). — 375 mm

„	25—12	13

2.	Передача Фау: Sj —12, s2—17, m —20. В таком случае хг —----—-----=30 ’

8	21

jcs —	-|* ха — — — 0,7. Для zt -}* s2 — 29 получается из таблицы промежуточное зна-

чение km ~ 0,57 • 20— 11,4 или с округлением 12 щщ, так что av~ao-j-Z/n —31O-|-12 mm,
da = 20 (12 + 2 4- 2 x-i — 2 %) = 20 • 14,61 — 292,2 mm.

3.	Даиы расстояние между осями av 200 mm и i " 1 : 2; желательно получить

малое число зубьев. При т—9 mm получается z^lS, z2—30 или л,?п=-|-0,33-9 —3 mm;

25 — 30

30 • 9

= — 1,5 mm, hn по таблице для z2 — c округлением равно

45

-0,155 • 9 = 1,4 mm, av = — • 9 -J-1,4 = с округлением 204 mm.

Если дано расстояние между осями aVi то вследствие сдвига осей кт
легко получаются дробные значения для модуля ?п. Допускаемая игра
в боковых поверхностях и возможность округлить путем увеличения
величину сдвига профили облегчают выбор целых значений для ?п, так

Преимущества сдвига профиля. Наилучшая форма зуба и наивысшее значение
яродолжительности зацепления выполнимы при малом числе зубьев н нормальном режу-
щем инструменте (ио во всяком случае только при способе качения). На фиг. 477 даны
значения продолжительности зацепления s для i — 1 : 1 в зависимости от числа зубьев
(значения е приблизительно равны при равных произведениях ztz2). Под а15 и а.№
обозначены кривые е^для ~ 1 и а = 15° или 20°. При z ~ со (рейка) они достигают
наибольших значении 2,55 и соответственно 1,98; b^ub^ получаются в результате
по д р е^з ы Н а пи я нулевых колес. Кривая С изображает вообще возможный предел
значений е, какой достижим применением сдвига профиля *).

Меры для уменьшения числа зубьев. II. Без сдвига профиля.
Так как в результате сдвига профиля исключается возможность изгото-

г) Kutzbach. Gesichtspunkte fill- die Normung von Satzradern. Maschinenbau. 1922—23,

S. 626 (G. 180).	1
при наборе колес возможно иметь запас

Фиг. 479.

вления набора колес, то часто целесообразнее допустить для общего
зацепления уклонение от нормального профиля (а = 15° или 20°,
h = 2 т). Кроме того, только
фасонных инструментов для
выборки впадины по способу
предварительного вычерчива-
ния, так как в случае сдвига
профиля число потребных фа-
сонных инструментов было бы
слишком велико. Поэтому
прибегают к следующим мерам:

а) Увеличение угла
зацепления в случае
надобности с одновременным
уменьшением общей
высоты зубьев h — 21 т
(„тупые зубья"). Приняв пре-
дельное число зубьев гя = 14
илп 12 (прп чем без' вреда
его можно превысить на 1

нлн 2 зуба), получаем соответствующее значение $ из таблицы 48.
Тупые зубья с а = 20° и s 0,8 или h = 1,6 т (фиг. 479) применя-
ются для передач в автомобилях и наборе фасонных фрезеров.

Преимущество: менее значительная обработка зубьев и большая их прочность.

Недостатки: менее благоприятное зацепление и в результате больший износ
и шум. На фиг. 478 под d^ обозначена кривая е для а — 20° и £х=0,8 при i — 1 : 1.

Таблица 48. Значение коэф-
фициентов для тупых зубьев.

а —20°	22°	24°
г0 - 1?	14,	12
0,82	1,0	—
Ев=0,7	084	1,0

делах общей

высоты зацепления

Ъ) Округление головки
и впадины с одновремен-
ным зазором (игрою) у ре-
бер, так что общая высота рабо-
тающих профилей he h (фнг. 467).
При этом в пределах игры у ребер
оба профиля закругляются так,
что линии зацепления представляют
собой прямые линии только в пре-
he = 2 9 т. Затем f при 15° целесо-

образно довести до 0,5, при 20° до 0,7. При изготовлении зубьев при
помощи специальных колес на долбежном станке (система Фелло,

см. раздел: Снимающие стружку станки) из-за ограничивающей линии
зацепления само собой •< 1.

При фрезах, работающих качением, изготовление инструмента затруднено, но при
фасонных инструментах настоящий способ применяется с успехом.

При этом способе получаются более благоприятные соотношения зацепления, чем при
тупых зубьях и более плавное вступление зубьев^в зацепление
На фиг. 478 е1В изображает кривую е для а = 15° н == 0,6 с игрой у ребер, --ту же
кривую для а = 20° и ср ~ 0,72.

с) Округлевие г о л о в к п и впадины без зазора
у ребер, например, по дуге круга у концов общей линии зацеплениг
(фиг. 480) J). Этот способ представляет переход к циклоидаль-

ному зацеплению по другую сторону точек перегиба G1 и G,

меньшего пз колес. Если, напри-
мер, взять дуги с радиусом равным
радиусу основного круга колеса с
15 зубьями, то для случаев большего
числа зубьев исключается возмож-
ность подрезывания.

Этот способ с успехом
применяется для фасон-
ных фрез (норм не имеется,
но обычно округление ср = 0,5,
фиг. 480). К этому типу зацепления
относится озопдное зацепление фирмы
Фридрих Штельценберг, Берлин-
Рейниксндорф.

Недостаток: недостаточно простые
инструменты. Кроме того, при передвижеивн
центров зацепление не точно нз-за циклоидальных кривых.

Преимущество: благоприятная продолжительность зацепления. На фпг. 478
/15 обозначает кривую е для а. — 15° и — 0,6 без игры у ребер, f20 —ту же кривую для
а — 20° и <р — 0,72.

Косое зацепле-
ние. При косых
зубьях с ребрамп
боковых по-
верхностей (на-
правляющими) по
фиг. 466 с целесо-
образно исходить пз
нормального шага tn
и соответствующего
„исходного нормаль-
ного профиля*) **, что-
бы образование зубь-
ев по способу качения
было возможно при
помощи употреби-
тельных инструмен-
тов.

В таком случае

Фиг. 481.

= COS Р = sin Y,

(фиг. 481):

^'П __ ^5 ___

где е' — проекция линии зацепления в плоскости плоского зацепления,
р — угол наклона и у — угол подъема.

*) Эти дуги могут быть частями основных кругов, как на фпг. 377, или крутой каче-

ния по фиг. 469 (американские предложения, 1925).
Колеса с косыми зубьями по большей части образуются по эволь-
вент ным профилям, так что их плоское зацепление (фиг. 481
внизу) получает плоские боковые поверхности. На фиг. 481 изображены
рабочие предельные колеса (без сдвига профиля) для а = 20°, для
р = 0°, 30° и 60° с пх касательными профилями и движением образую-
щих (ребер боковых поверхностей) по телу качения. У всех этих колес
одинаковое плоское зацепление, между тем, как угол зацепления ав
в касательном исходном профиле увеличивается одновременно с р.

tg	п

— COS Р-

Предельное число зубьев

Z = —
я Sin2 as ’
и возможно большая продолжительность зацепления касательного исход-
ного профиля

е	4б»

шах г. sin 2 а,

умг'-’-шаются с увеличением наклона, см. таблицу 49.

Таблица 49. Значения as, гд и гшах для косого зацепления.

? = о°	30°	45°	60°	75°
« - 1 15°	17°	22,5°	28°	46°
S 1 (20°)	23°)	27°)	(36°)	(54,5)
s -1 30	20	10	5	1
Я 1 (17)	(11)	(7)	(3)	«1)
е	I 2,55	1,94	1,27	0,77	о.зз
max— ( (1,98)	(1,54)	(1,1)	(0,67)	(0,35)

При посредстве наклона зубьев
можно достичь любого предельного
числа зубьев до zg = 1 без сдвига про-
филя. Чтобы зацепление с цятью зубьями
нарезать нормальным инструментом
без подрезывания, достаточно для а =
— 15° взять р — 50 до 60°, а для
а = 20° р = 45° до 50° (фиг. 492).

На фиг. 481 для а = 20° показаны
наименьшие допускаемые числа зубьев—
14, 10 и 3 для р = 0°, 30° и 60°.

Колеса с косыми зубьями соприкасаются
по прямым линиям с о и р и к о с и о-
в е ии я, осевую проекцию которых представляет
линия зацеплепия. Линия соприкосновения
ECDH (фиг. 482) одновременно является каса*
тельной в точке На к основному цилиндру ра-
диуса г0, которая свертывается с основного
цилиндра под углом наклона ₽0, при чем

Фиг. 482.
внутреннем зацеплении (фиг. 483)

Фш . 483.

так как сдв.иг обоих профилей можно

— — —5-*'°- z= cosaK. Осевое сечение GF№K через зацепление представляет кривую,
r tg р

которая тем более приближается к прямой, чем далее она удаляется от основного цилиндра.

При дробнсм значении модуля ras в колесах с косыми зубьями расстояние между
центрами легко может быть также дробным, но соответствующим подбором z : cos 3 можно
получить и целые значения диаметра делительного круга, так как d ~ zm = -—- . Затем
s COS Р

надо иметь в виду, что колеса с левым наклоном работают с колесами с правым наклоном
прн одинаковых углах р, а колеса с елками, обращенными вправо, работают с колесами
с елками, обращенными влево (фиг. 466 d).

Колеса с внутренним зацеплением и внутренняя передача. Прп
центры кругов кривизны обоих зуб-
чатых профилей лежат по одну и
ту же сторону, благодаря чему оба
Профиля лучше прилегают друг к
другу, чем при внешнем зацеплении.
Если при эвольвентном зацеплении
число зубьев малого колеса zt < zff
(стр. 232), то и в данном случае
необходим сдвиг профиля; это здесь
тем более уместно, что при внутрен-
нем зацеплении всегда приходится
иметь дело с парными колесами, а не
с набором колес. Всегда возможно
выполнять Фау нулевую передачу
(стр. 230). в которой 4-^ — 4- а?2,
произвести по направлению внаружу.
Для уменьшения zg можно также применить увеличение угла боковых
поверхностей, укорочение головки или игру в головке.

Колеса с внутренним зацеплением лучше всего изготовлять при помощи долбежных
колес по способу каченпя (колеса Фглло) в виде колес с прямыми или косыми зубьями.
Так как при работе долбежными колесами само собою <4, то целесообразно все
зацепления при внутренней передаче (см. Средства для уменьшения числа зу<ьев, II Ь,
стр. 235) выполнять с округлением головки и иожки %т> вследствие чего соответ-
ственно уменьшается число 3}бьев внутреннего колеса.

Запенленпе для парных колес Вильямса *): Для определенной пары колес внутрен-
него зацепления выбирается для наружного колеса профиль с прямыми боковыми поверх-
ностями, допускающвй точное и дешевое исполнение, при чем профиль соответствующего
внутреннего колеса изготовляется по первому профилю по способу качения.

Колесам внутреннего зацепления с незначительно меиьвгнм внутренним колесом бла-
годаря легко достижимой удовлетвори гельной продолжительности зацепления можно при-
дать и другой профиль, легко и дешево изготовляемый.

Преимущества колес внутреннего зацепления:
благоприятные условия прилегания кривых очертании зубьев (в прп
эвольвентном зацеплении), незначительное изнашивание, экономия места,
бесшумный ход.

Но внутреннее колесо может сидеть только иа конце вала (кроме
случая планетной передачи), поэтому область применения ограничена.

Эллиптические колеса. Эллиптические колеса (как пример некруглых
колес) служат для передачи с периодически меняющейся угловой скоро-
стыо при im = 1. Как и в эллиптическом перекатывающемся рычаге
(стр. 213), зацепление осуществляется при посредстве двух равных
эллипсов с зубьями, катящихся один по другому, вращаясь вокруг своих
фокусов, которые отстоят на расстоянии равном большей оси 2а. Деление
наносится по окружности эллипса, но все зубья каждого квадранта раз-
личны нз-за переменной кривизны кривой качения. Эта передача редко
применяется из-За неточного и дорогого способа изготовления (по спо-
собу вычерчивания). Там, где требуется ход некруглых колес без игры,
можно согласно пункта 2 применять точную копию первого колеса в качестве
инструмента для образования принудительного движущегося второго колеса
с требующейся передачей. Нечетное число зубьев дает одинаковые модели]).

Передача. Если на фиг. 381 ю обозначает постоянную угловую ско-
рость оси А, шшах и	—соответствующие предельные значения угловой

скорости для оси А[, то при соприкосновении в точке D передача

т со	г, ю -

шах	.	1 пип

i]	—— =------- и при соприкосновении в точке С г2 = — = — —> откуда

ниям по фиг. 485.

Если оси конических колес пересекаются в точке М, то их конуса
^качения соприкасаются по МС, ребра боковых поверхностей
зубьев лежат в конусах качения, а касательные боковые профили

— в персендикулярвыхк ним дополнительных конусах, вер-
шины которых лежат на осях конусов качения.

Для исследования или точного определения зацепления в большинстве

случаев достаточно иметь заданными:

1.	Углы конусов Oj и й2, откуда угол между осями
конусов о = с, -|-62.

2.	Плоское зацепление с расстоянием его вершин
lit и Ra (фиг. 466, f до к) форму ребер (образующих} боко-
вых поверхностей зубьев, шаг или угол шага и величину

R

сужения высоты зубьев при наличии такового. Отношение ср =—-----—

определяет степень полноты конического запеплевия.

4) Дальнейшие данные о иекруглых зубчатых колесах см. В u г m е st er, Kfnematik.
Шаг при определением расстоянии вершин МС = В, например,
В — 1 т (фиг. 485) или при ребрах боковых поверхностей по фиг. 466
д, г и 1с, при определенном радиусе основного круга р выражается
в тт или в виде угла шага t°.

Всякий шаг определяется „числом зубьев соответствующего плоского

.зацепления" z?,, при чем z^ =
тельно целым числом. Тогда в
..	360°

ИЛИ t =--------.

гр

Более точное исследование

того развертки дополнительных

z< г,	'

= —~ не должно быть обяза-
ып ох sin о2

2 Bit
плоском зацеплении tR=mRr.—-------------

гр

и изображение профилей требует сверх
конусов в любой точке С на их общую

Фив, 485.

Фиг. 486.

касательную плоскость, перпендикулярную в С к МС. Развернутые
(в плоскость чертежа повернутые) дополнительные конуса с кривыми
качения 3})6 и 9t2i иа фиг. 485 и числом зубьев zx = 16, z.2 = 24
г	.

имеют радиусы р = и „полное число зубьев дополнительных

конусов" Z, = и Z2 = —V- Лля формы и пределов эвольвент-
ного зацепления и для продолжительности зацеплении имеет значение
только это полное число зубьев Zx и Z.,, например, на фиг. 485
Zx = 17,1 и Z2 — 28,4 вместо 16 и 24. („Дополнительными конусами"
дли плоского конического колеса служат цилиндры с 5 = 90° и полным
числом зубьев Z == оо).

При прямых зубьях и зубьях по архимедовой спирали (фиг. 466 f
и 71) высота зубьев в большинстве случаев (но не всегда) равномерно
суживается к вершине конуса. Углы наружных конусов необработанного
колеса определяются для нормально суживающихся прямых зубьеи
(Zt=^25 при a =z 15°, Zx 14 при а = 20°) из профильного изображе-
ния или кругов головок (фяг. 485), поскольку шаг уже ус тановлен. Можно
выполнить колеса и без сужения, особенно колеса с эвольвент-
ными спиральными зубьями и з у бьями подугекруга
(фиг. 466 i и к п фиг. 486) Ч, а также и колеса с прямыми зубьями
при небольшой степени полноты.

Для получения малого числа зубьев применимы средства, указан-

ные на стр. 232 и 234, но в данном случае ве применима передача

Фау, так как при конических колесах эта передача слишком затрудни-
тельна и только можно достичь в ней отсутствия неточностей при суже-

нии зубьев. Наоборот, в этом случае легко выполнить нулевые передачи
Фау, укорочение головок и увеличение угла боковых поверхностей (а = 20°
на фиг. 485).

Пример: передача 3 = 90°, i — 1 : 5 ~ tg о15 ” 11° 20', 32 — 90Q — 6t ~ 78°40'.

Для = 10, s2 " 50 получается Zt ~	— 10,2, Z2 — 254, откуда Zt Z2 ~ 261,2.

так что нулевая передача Фау возможна (при 15р) с =(25—10,2) : 30^0 к х2~—0,5;
s.	2R

£ — -----— 51, так что -----------можно определить нз указанных велитии. При су-

V sin о.

женин зубьев можно исходить из R — 1 т, так что па этом расстоянии сдвиг профиля

0,5  2000

•около вершины	—-------------

— 19,65 mm. При сдвиге профиля парал-

лельно к МС без сужения зубьев надо исходить из среднего расстояния вершин Ит
прямых зубьев или радиуса основного круга р эвольвеитиых спиральных зубьев (или
зубьев по дуге круга, фпг. 466, Кь

Об изготовлении конических колес, которое имеет часто решающее значение при выборе
зацепления, см. 3 раздел. Станки а).

2. Условия работы зубчатых иолес. Величина окружной силы. Сред-
нее зваченне окружной силы Рт в kg определяется крутящим моментом
Мд = Ртг в kgem. Если даны мощность и число оборотов пли окружная
скорость, то Рт определяется из уравнений Ртг = 71620 - илк

.. ЯдаП ТТ

=	. При пульсирующем или меняющем направление приводе,

часто имеющем место в рабочих и подъемных машпнах, особенно во всех
машинах с рычажным или кулачным приводом, помимо наибольшего зна-
чения Р надо иметь в виду и действие сил инерции + Р^, так чт»
в общем случае окружная сила:

Р„ = Р±РЬ и РИшах = САй.

тт	

Но передаточное число г = —- длительно меняется в течение одного
«2

оборота и при неточном укреплении в опорах или на валу (например,
при эксцентричном закреплении или закреплении небольших колес на
шпоике), неправильном делении, изменении формы во время работы, а

*) Конические колеса фирмы Ббтхер н Геснер, Альто на-Бареифельд.

2) Срави. также Kutzbach, Grundlagen and Fortschritte der Zahnradererzeugung,
Z. d. V. d. 1. 192-4, S. 913 и след, и Zahnraderzengung, Berlin, 1925, VDI — Verfag, где
приведена дальнейшая литература по этому вопросу.

'Г ТТ
главным образом, при неправильной форме зубьев; таким образом, полу-
чаются принудительные колебательные движения обоих окружностей колес
в виде относительного движения по отношению к равномер-
ному ходу. В результате возникают силы ускорения или замедления
в виде сил инерции iPj, возрастающие с квадратом окружной скорости,
и значительно повышающие давление на зубья или же, наоборот, умень-
шающие его или меняющие его направление. Прп соответственно значи-
тельных силах замедлеипя наступает перемена давления и щелканье
зубьев в их боковых поверхностях — главная причина шума при работе
зубчатых колес. В сильно нагруженных быстроходных колесах трудно
избежать определенного шума в результате трения зубьев. Если уклоне-
ния при работе зубчатой передачи носят периодический характер (изме-
няясь по синусоиде) с амплитудой колебаний (наибольшие ошибки—укло-
нении) в mm и длиной периода колебания (шаг ошибки) — по окруж-
ности колеса tf, то сила ииерцнп

РЬ = ± 80 000 (-%•}  тг1 • ~,

где тпп — обозначает массу,
ную с ним иеподвпжно, »гг1
ошибка, уклонение между

отнесенную к радиусу колеса jRj и связан-
I?2	W.2	Г

	----ее ЖИВУЮ силу. Суммарная

обоими колесами, а = at + а2, которая

может быть определена контрольным прибором для проверки зубчатых
колес 1), распределяется на оба радиуса /( и К, в обратном отношении
«1 «Vsl тт

к вращающимся масс тг1 и тг2, так что —~ - 1. Периодическая
а2 тг11

ошибка в форме зубьев в большинстве случаев имеет шаг ошибки tt,
равный половине или всему шагу зубьев t.

Пример. В судовой зубчатой передаче «£—0,01 mm, tf — t~7 тс mm,	~•—-

1kg sec2Jm| и » — £0 m/sec.

В таком случае

pb = + 80000

— — + 10000

(при соответствующей периодической мощности в j- 2700 Р.

Принимая во внимание неустранимую ошибку зубьев п возникающий
при перемене давления (если Ри — Р— Рь отрицательно) шум в пере-
даче, величина v ограничена, а именно прп нормальном хорошем выпол-
нении для:

необработанного стального литьн г> не свыше ... 2 m/sec,
„ чугуна v не свыше...............................3	m/sec,

для чугуна с нормальной обработкой v не свыше 6 (наибольшая 9) m/sec

При более высоких значениях окружной скорости (встречаются ско-
рости свыше 50 m/sec) необходимы специальные меры для устранения
шгма путем уменьшения + Рь, для заглушения шума масляными подуш-
ками и применением незвучащих материалов, для изоляции звука в воз-
духе и телах (см. ниже Быстроходные зубчатые колеса, стр. 251).

*) Z. d. V. d. I. 1920, S. 382 и 447.
Фактическое наибольшее значение P„mov или СР,И можно только
примерно оценить. Так как при одинаковых ошибках в обработке зубьев С
должно возрастать одновременно с г>2, а с другой стороны, с увеличе-
нием v, ошибки уже во избежание шума должны быть меньше, то для иор-

мальных „рабочих колес" (v = 1 до 10 m sec) принимают
Чем спокойнее ход колес, тем ниже можно принять С

в

16-

Напряжение на изгиб- В цилиндрических колесах с пря-
мыми зубьями в ведущем колесе зацепление переходит посте-

пенно от ножки к головке, а в ведомом колесе,
наоборот, от головки к ножке, так что макси-
мальная нагрузка зуба, которую для надежности
надо положить в основание расчета, имеет место
тогда, когда вся сила вследствие неправильной
продолжительности зацепления или неточного
деления колеса приложена к ребру головки
(фиг. 487).

Фиг. 487.

Обозначив через Ъ длину зуба, h — его высоту, — его толщину
у основания, получаем для расчета прямого зуба на изгиб уравнение

Ъ 8]^

P-h— 111 • къ, где Т7& = - 1 , аРсоответствует наибольшему значению

С!(га.1х = £ Рт- Значение sy берется из чертежа; оно растет с увеличением
утла боковой поверхности а и с числом зубьев.

Для расчета с обычно достаточным приближением можно принять
s‘i = 0,8 Л и тогда „среднее давление н а з у б“ pz, распределен-
ное на всю поверхность зуба:

Р

*’ = ън ^15 =

или же принимают h = 0,66 t и s, = 0,53 t и тогда получается част*
применяемое выражение для коэффициента с:

с =

Ы 14

При расчете предполагается, что закругление у ножки достаточно
велико, чтобы повышение напряжения от изгиба вследствие срабатывания
во впадине не достигало больших значений.

Для значения къ при медленном движении („силовые колеса"),
пригоден случай нагрузки И (т. I, стр. 607), но принимая во внимание
соприкасание в хорошо обработанных колесах и особо хороший их мате-
риал, можно остановиться и на высших значениях.

9 По распространенному в Америке более точному

*Ь

--- получается (по подсчету Lewi s’a):

у =14	13	12	II

для а — 15°	при	z ~ 14	16	18	21

„ а = 20°	при	s = —	12	13	15

расчету по

формуле с ~

10	9	8

30	50	<»

19	26	42
Обычно принимается:

Таблица 50. Допускаемые напряжения на изгиб зубьев.

Чугун (высшего	качества)	*)............350	до

Стальное литье........................ 500	„

Сталь................................. 800	„

Нпккелевая и инструментальная сталь
без закалки........................... 3000	„

закаленная	и	шлифованная .... 1400	„

более высокие значения - особенно

450	чему соответствует с —	25	до

960	„	„	с-	35	„	65

1400	„	„	с =	55	„	100

1400	„	„	с =	70	„	100

1100	„	„	е =100	„	200

Литье из красной бронзы..............500

Фосфористая бронза............,	. . . 700

Дельта-мсталл.......................

„	„ прокованный..............

Дерево............................... 80

высшее значение для сухого белого бука

Сыромятная кожа.....................200

для цементированной хромопиккелевой стали

600	чему соответствует с ~	35

800	„	„	с=	50

1000	„	„	с-

1100	„	„	с —

230	w	„	с —	5,э

300 „	, С — 14

43

55

70

80

16

21

Считаясь с износом зубьев или с переменой давления в изношенных
и неточных зубьях, можно кь брать соответственно ниже; с другой сто-

роны, для стальных колес, только

Фиг. 488.

временами работающих с наибольшей
нагрузкой (вапрнмер, для обратного
хода в автомобильных приводах)
можно допустить и высшую нагрузку.

Давление в ребрах го-
ловки и толщина зуба. На-
пряжение изгиба значительно повы-
шается при неравномерном распреде-
лении нагрузки на ребро головки
зуба, которое возникает по следую-
щим причинам:

«) Не параллельное положение
колес пли изменение во время работы
формы вала, подшипвнков или рамы;
в конических колесах: не совпаде-
ние вершин конусов с точкой пере-
сечения осей валов. Последствия: одно-

сторонний износ зубьев, напряжение в углах и ребрах. Чем больше отно-
Ъ Ъ

гаение — или , тем неблагоприятнее последствие неточной установки

и тем важное тщательная и надежная установка колес.

В обычных тихоходных механизмах, особенно в подъемных, транс-
портных, в станках и т. и., общепринято:

b л.: 21	3 h ~ 6 т.

Для чугунного колеса с напряжением зубьев = 350 kg/cm2, полу-
чаются при Ъ = З/i указанные ва фиг. 488 размеры зубьев, при чем для

вала принимается ~~ и (ка=1сь).

*) По Баху для чугуна (том I, стр. 609) к^ — 1,7Л2>
Р
т‘г

ние

В колесах малых диаметров и соответственно при высоких значениях
при этом получается слишком малое число зубьев,, почему значс-

Ъ	_

-г- надо увеличить. В данном случае из-за повышенной опасности

односторонней нагрузки и износа требуется особо тщательная сборка'
колес, скашивание зубьев и сточка боковых поверхностей в\ бьев у ребер.
Фиг. 488 пригодна при любом масштабе и дает возможность судить об

Р
соотношении важнейших размеров, поскольку известно значение — для

,	.	1000 Р

определенного кь пли вообще значение ——— , где г обозначает радиус
г- А/,

делительного круга в ст.

Ъ) Изменение формы колеса вследствие нагрузки. В колесах
с особо большим —g-, в которых, следовательно, диаметр вала и обода
колеса близки по размерам, например, в шестернях судовых приводов
и в прокатных приводах, легко наступает изменение формы в опорах
вала, и особенно самого зубчатого колеса, как от изгиба оси вала, так
и, особенно, от неодинакового скручивания последнего, ток как угол закру-
чивания вследствие отдачи силы постепенно падает до нуля.

Мерами против этого служат: жесткие опоры, елчатые зубчатые
й	s Р

колеса и устранение слишком больших значении —и соответственно
больших длин.

Прочность на сжатие при качении. Напряжение на выпуклых боковых
поверхностях зубьев зависит от их средней кривизны	—т

при чем в данном случае применяется тот же эмпирический коэффициент
к —	’ как и ПРИ определении давления в катках (сравни подшип-

ники с трением каченпя, стр. 163 и след.). С Рт есть наибольшее давле-
ние на боковых поверхностях зуба (см. выше стр 241 и след.).

г р /1	1 \

При эвольвентных зубьях в точке качения к =	(----1- — I —

26 sin а \ г, — г9 I

СР,И	1	1

=	7-- • —, где — есть „средняя

26smct	rr	гг	г

Р

принять для нормального зацепления тг

кривизна” передачи. Если

= "Jq> h = 2 т, а = 15 01

п	1	1 । 1	,	5 „,

и 2гг — mzr,	где —	= — + —,	то должно быть кь	— С kz,.,	где

Zr	г2	4

С и к — опытные коэффициенты, которые получаются сравнением различ-
ных передач и для зубчатых колес еще пе окончательно установлен^.
Для роликовых подшипников с медленным движением (С s 1) допу-
скается к = 200 при роликах из закаленной хромоннккелевой сталп
в таких же кольцах и всего лишь fc = 20 до 30 в незакаленных

стальных кольцах. С прочностью роликов, во избежание поверхностного

разрушения, приходится считаться только при незначительных величинах zr.

С увеличением угла профиля при внутреннем и циклоидальном
зацеплениях кривизна боковых поверхностей, а с вею и напряжение

Фяг. 489.

получают более благоприятные значения. Для
зубчатых колес из особо хорошего материала
наибольшее значение имеет прочность при каче-
нии, которая может оказаться недостаточной, осо-
бенно вследствие значительных сил инерции;
при этом, несмотря на наилучшую смазку, может
произойти разрушение поверхности зуба, которое
начинается с образования небольших впадин ио
кругу качения, где отсутствует скольжение и опас-
ность разрушения наибольшая, так как здесь не
имеет места одновременная работа нескольких
зубьев и действие смазки наихудшее.

Скорость скольжения и износ Постепенный
износ зубьев происходит вследствие трения насухо
пли смешанного трения зубьев.

Так как относительная угловая скорость
вращения относительно точки качения С
(фиг. 446) ы12 = о>( + о>2, то относительная ско-
рость скольжения в какой-либо точке Е линпи

I	/	I	\	V	1 V

зацепления va = + е • (w, + и — = н— ,
У ------------------ ь	г

где е — длина нормали ЕС от каждой точки зацепления Е до точки

„ 1 1,1

качения С, » — окружная скорость в G, а	—

средняя

кривизна профилей передачи.

Если провести на фиг. 489 параболу через центры
точке М на расстоянии —КЛ- от OtOz,

с вершиной в
CG = гг (для

внутреннего зацепления C'G' = г/). Если

колес Oj и 02
то расстояние
Е или Е' есть

г>„ е СЕ

какая-либо из точек линии зацепления, то —- = + —— =	vg умень-

шается от начала зацепления, где е имеет наибольшее значение, до зна-
чения нуль в точке качения, в которой е меняет знак, а затем снова
возрастает до наибольшего значения в точке выхода из зацепления.
Во внутреннем зацеплении vg : г> значительно меньше, чем во внешнем

зацеплении.

Назовем боковые поверхности зуба внутри делительного крута боками ножки, а
вне делительного круга—боками головки; в таком случае всегда бок головки является
более быстро движущейся частью зацепления. До точки качения бок головки ведомого
колеса „подпирает*1 бок иожки ведущего колеса, а за точкой качения бок головки
ведущего колеса „гладит*1 бок ножки ведомого колеса.

Скорости v, и 1?2 боков зубьев в точке зацепления Е и относитель-
ная скорость скольжения vg = vl — v2 определяются по отметкам
времени, введенным Лаше1), см. фнг. 468. Графическое изображение дает
также фиг. 489. Здесь CD || О2Е, NE проведена нормально к линии
зацепления, и DF || NE.

Таким образом : v2 : vg = FE : FC : СЕ.

Износ боковых поверхностей возрастает при трении насухо и не-
постоянной смазке одновременно с „удельным скольжением" vg:Vl или
vg : v2 в отдельных точках боковых поверхностей зубьев.

В циклоидальном зацеплении иначеипе •—— остается постоянным вдоль бока
V;

ножки или бока головки, в эвольвентном ваиекп.еини в точке качения С оно равно О,
а на основной окружности (предельные колеса) равно оо.

Устраняя сцепление по основной окружности или приближая профиль к циклои-
дальному, можно уменьшить „удельное скольжение14 пли исправить „характеристику
износа" 2). Так как при наличии одновременного зацепления нескольких зубьев, особенно
в колесах с косыми зубьями, всякий износ влечет за собой разгрузку и, кроме того,
с увеличением относительной скорости возрастает влияние смазки на величину трения 3),
то характеристика износа имеет значение только для колес с прямыми зубьями при
незначительной продолжительности зацепления, малой окружной скорости и незначи-
тельной смазке.

Потери в зубчатой передаче. Теоретические потери в зубчатой пере-
даче от трения зубьев	получаются из отношения средней работы

трения Nr — \>-Pvgm (где	= е)в • (со, + о>2) есть средняя скорость

скольжения зубьев) к полезной работе N — Pv = Pi\ coj

04 — — — ij. Cgm _ „ еи»	те

~ N ~ 1 v. ~ И r, ~ 1 2zr

Наиболее благоприятно на уменьшение потерь влияет улучшение
коэффициента р. смазкой зубьев для уменьшения влияния трения насухо
по сравнению с треяием смазанных тел, достигаемого созданием доста-
точно устойчивых слоев масла, затем выбор большего числа зубьев
и применение внутреннего зацепления. При соответствующей смазке
(например, касторовым маслом в соединении с хлопьевидным графитом,
несколько хуже Минеральными маслами',, правильной форме зубьев
и нагрузке, без труда возможно довести до значений меньших 1%.

Потеря в зубчатой передаче от трения в опорах равна:

о? __ (Pi Pi Ю1 + [*2 Ра “я)	= Pi Pi । На Ра

‘	V	Г, т2

где Pj и р2 обозначают радиусы цапф.

П в этом случае наибольшее влияние иа величину потерь имеет зна-
чение коэффициента р-, а затем уже отношение диаметра цапф к диаметру
обода колеса.

При больших значениях — потери от трения в цапфах по большей

V
части выше, чем потери от треиия в зубьях.

*) L a s с h е, Z. d. V. d. I. 1899, S. 1417 и след.

2) В u с h п е г, Abnutzungs-und Reibungsverhaltnisse ffir Stirnzahnrader, Z, d. V. d. I.
1902, S. 156 u. 278. ..

3) Gumbel, Uber geschmierte Arbeltsrader, Z. f. Turbinenw. 1916.
Пример. Для р. — 0,05, — — —- = 0,8,
Г1 гг

для р. = 0,01, 03гуже=1,6%. Прп-- = — =

Г1 г2
93(=1%.

значение <23г = 8%;

-jT? и Н = Н = 0,05,

В быстроходных и неточных колесах возникают и другие потери
трения, например, от влияния масс, являющихся главной причиной шума
при работе колес, от сотрясений и колебаний, которые без соответствую-
щей полезной работы вызывают трение на задней стороне зубьев; затем
имеют место потери от работы стирания кромок головок при сильном
износе, потери при толчках и потери от затухания колебаний !).

В сильно изношенных зубчатых передачах коэффициент полезного
действия значительно хуже (на 5 —15% )2), чем в точных передачах,
в которых можно достичь к] = 98 — 99% при наилучшем выпол-
нении и обильной смазке.

Выделение тепла и длина зуба. Как и в подшипниках существует

равновесие между теплом, производимым

отводимым колесами и смазкой (в период установившейся работы колес).

вследствие трения и теплом,

Возникающее тепло определяется величиной pPvffm, при чем сред-
няя скорость скольжения vgm возрастает с относительной скоростью
(и + и,)	„

о>]2 = со, + <о2 = —> с Длиной линии зацепления — et  coset,

(е — продолжительность зацепления).

Количество отводимого тепла зависит от наружной поверхности зуб-
чатого колеса, главным образом, от поверхности меньшего, быстрее дви-
жущегося колеса, так как его зубья за одинаковый промежуток времени
чаще подвергаются нагреванию, чем зубья большего колеса. Отсюда полу-
чается, при прочих равных условиях зубчатой передачи, следующий
коэффициент для быстроходных колес:

Pt  (И1 + ”2) _ Р 0’1 +

6 <7, к Ъ	Zi

Если известно наивысшее допустимое значение w для определенной
конструкции передачи, обусловливающее нагрев ве свыше допустимого пре-
дела (например, не свыше 70°), то таким образом определяется потребная
наименьшая ширина зуба:

b = Р (И1 ±

Если с одним колесом работает i колес, то вместо Р принимается iP.
Для передачи авиационных моторов (имеющих хорошую смазку и отно-
сительно хорошо охлаждаемых током наружного воздуха) ги < 30 000;
для пароходных больших передач и передач в паровых турбинах
w < 15 000.

R i k 1 i. Messung von Zahnradverlusten, Z. d. V. d. I. 1911, S. 1435.

s) С г an z u. Kammerer, Versuche mil Zahnradern von Strassenbahnwagen,
Munchen, 1923, Oldenbourg.
Нагревание масла и потребное охлаждение его определяется пз-
величины потери на трение N,.. Если, например, принимается Уг ~ 0,02 Лг,.
то так как 1 I' Я /11 = 632 jE77’, то требуется отвести воздушным,
масляным или водяиым охлаждением до 0,02 • 632ЛТ ЕТ в чае.

Колеса с косыми зубьями (см. зацепление на стр. 236 и след.).
У нормально сцепленных колес с косыми зубьями лпнпя зацепления-
перемещается в проекции как касательная к начальной окружности
зацепления от одного края рабочей поверхности до противоположного.

.	2

поэтому средвее плечо давления на зуб достигает максимум -  того, кото-
рое получается при прямых зубьях, и в основание расчета можно поло-
р

жить уравнение =— й; 1,5 с (стр. 243). При этом за t принимают постоянно
шаг зацеплевия перпендикулярно к направлению зуба, в то время как
при определении числа зубьев показательно значение торцевого шага
ТС

(шага по касательной) ts =. d — . Поэтому при одинаковом числе зубьев-

Фиг. 490.

плп соответственно прп одинаковом торцевом шаге с увеличением наклона
зубья становятся слабее, тогда как прп одинаковом нормальном
шаге tn величина угла наклона не имеет значения для расчета.

Так как зацепление наступает только для части каждого
косого зуба, то не участвующая в зацеплении часть зуба
усиливает первую. Поэтому колеса с косыми зубьями при
одинаковом шаге в смысле прочности находятся в зна-
чительно лучших условиях, чем нормальные колеса с пря-
мыми зубьями. Края зубьев, которые при входе и выходе
из зацепления могут быть перегружены
(особенно угрожаемы места ведущего ко-
леса, которые первые включаются в зацеп-
ление). должны быть целесообразно закруг-
лены или срезаны, илп усилены боко-
выми шайбами (фиг. 501).

Колеса с угловыми или ельчатыми
зубьнмн имеют то преимущество, что да-
вления от обеих осевых составляющих
уравновешивается и, если существует воз-
можность осевого сдвига, окружное усилие
Р делится поровну на обе половины.

Литые колеса с угловыми зубья ми (фиг. 501), чугу
ттые, могут иметь любую форму угла. Наиболее употребительные размеры: угол паклена
р 20°, длина зуба Ь — 4 до 5 ts и сдвиг зубьев, т.-е. часть делительной окружности, на
которую сдвинуты наружные концы зуба, z= 1,4 до 1,75 ts , И здесь большей частью
шаг tn выбирается как нормальный шаг. Форма зубьев лвтых колес выбирается такая,
чтобы при формовке возможно было извлечь модели впадин по радиальному направлению,
что особенно важно при малом числе зубьев (сдвинутый нормальный профиль).

Обработа нные колеса с угловыми зубьями, если оин цельные,
могут быть получены с помощью фасонного в виде пальца фреза (фиг. 490)')- или фреза

9 Выполняются заводом Berg. Stahlindustrie по системе Citroen, Париж; ириме-
пимы и для конических колес.

Фет 491.

или сталь-
работающего по способу скатывания — Бюста (фиг. 491У), прн чем зубья смещаются
на половину шага, чтобы облегчить фрезеровку середины. В последнее время колеса
изготовляются при посредстве долбежных зубчатых колес (система Сайкес-Лореица* 2),
которые выдалбливают зубья с обеих сторон до середины. Возможно также соединение
двух симметрично образованных колес, например, по фиг. 492 3 *).

Конструкция по фиг. 492 обращает внимание малым числом зубьев я, — 5 в шестерне,
почему оиа приспособлена для больших передач. Продолжительность зацепления, несмотря
на значительный угол профиля ag, длительная вследствие особенно большого наклона

зубьев. Испытания, произведенные Бахом над двумя такими колесами с передачей
10~ при “ 5 6 и 3’ показали сравнительно неблагоприятный коэффициент полезного
действия (Tj < 0,94), возможно, вследствие заклинивающего действия ёльчатых зубьев, так
как угол наклона ₽ — 60° и 71°. Малое колесо из стали, большое
нз чугуна.

При больших окружных скоростях и малом диа-
метре шестерни, в большинстве случаев принято в одной

Фиг. 492.

шестерне соединить два отдельные зацепления с левым
и правым подъемом, отделенные друг от друга доста-
точво большой впадиной (которая может быть исполь-
зована и для опоры: колеса в прокатных и турбинных
передачах).

Испытания подобных передач с обильной смаз-
кой, применяемых в передачах паровых турбин Лаваля,
Вестингауза, Парсонса, Всеоб. Компании Электричества,
Круппа и др., с передаточным числом до 1 : 20 и с
коэффициентом полезного действия зубчатой передачи
до 98 и 99% 5) при jj — 20° до 45° показали очень благо-
приятные результаты. Фиг. 493 колесный привод для
56(0 ОбОГЛТОВ В М,ШУТУ и	$•> выполненный

В. К. Э. ’ с упругим промежуточным валом и с про-
дольно перемещающейся муфтой 7).

При цельных угловых зубьях целесообразно напра-
вить вершину угла зубьев в ведущем колесе против хода
колеса, так как прп этом лучше сохраняется место всту-
пления ведомого колеса в зацепление. Особо широкие
колеса имеют зубья с двойным углом или двойной
елкой. На фиг. 490 представлена передача с переменой
направления движения.

Конические колеса. При расчете в основу кладется средняя высота
зуба, если желательно иметь надежную, с равномерной нагрузкой пере-
дачу. Конические колеса с косыми илп спиральными зубьями, изгото-
вленные по способу скатывания мп фасонными фрезами (фиг. 466, д до /г)

’) Выполняются Аугсбургским заводом зубчатых колес, б. Joh. Renk.

2) Z. d. V. d. I. 1925, S. 482.

8) Исполнение Аугсбургского завода зубчатых колес, б. Joh. Renk.

<) Z. d. V. d I. 1908, S. 661.

B) Z. f. Turbinenw. 1909, S. 496; 1910, S. 75, общий обзор Z. d. V. d. I. 1916, S. 990.

6) Всеобщая Компания Электричества.

Z. d. V. d. I. 1921, S. 673 н др., К u t z b a s h, Fortschritte and Probleme mecha-

sober Energieumfbrmung.
отличаются бесшумным ходом и потому применяются в механизмах
управления (фиг. 494), легковых автомобилях и в водяных турбинах ').
Быстроходные зубчатые колеса. Для возможности достижения высо-
ких окружных скоростей, свыше 6 m/sek до 100 m/sek, требуется умень-
шение влияния масс (см. стр. 241) применением особых мер для умень-
шения неточностей в зубьях, уменьшения относительных движущихся
масс, для заглушения шума и ослабления звукопроводности.

Таким образом, применяются следующие меры:

Фпг 493.

1) Уменьшение неточностей в зубчатом запел лени и—
неточностей при закреплении колес, прн делении, неточностей при обра-
зовании формы зуба—достигается тщательной работой при изготовлении
колес:

а)	Устранение неточностей при закреплении колес как
при их изготовлении, так и во время работы (например, при экпентрич-
ном укреплении иа валу). Поэтому, ошибочно было бы при высоком v
заклинивать па валу небольшие шестерни вместо того, чтобы насаживать
их давлением иа пилиидр или конус (со шпонкой и дорожкой) (фиг. 488),
или применять затяжные втулки (фиг. 495).

Ъ)	Самое точное деление при помощи точнейших и больших
делительных дисков и делительных механизмов без мертвого хода.

Для уравнивания неточностей при делепин, никогда не устранимых полностью, служит
т т

Ееболыпое закругление ребер головки, приблизительно на -- до — высоты (игра в ребрах),
очень часто применяемое, несмотря иа вызываемое им уменьшение продолжительности
зацепления.

•) О спиральных конических колесах см. Z. f. Werkzeugmaschinen u. Werltzeuge
1910, S. 342; Schiebel, Zahnrader, Bd. II, S. 17 ff., Berlin 1923, Springer; Kutznach,
Grundlagen and neuere Fortschritte der Zahnradererzeugung, Z. d. V. d. I. 1924.
с)	Точное получение правильного криволинейного
очертания зуба,' достигаемое правильным принудительным движением
качения при изготовлении зубьев при помощи точнейших червячных
фрез илп строгальных резцов (для больших конических колес и при
помощи точных шаблонов).

При последнем проходе инструмента он не должен быть сработан-
ным. При косом зацеплении должна быть
гарантирована одинаковая винтовая или спи-
ральная форма обоих колес.

d)	Исправление криволинейного очертания,
особенно после вызываемого закал-
кой искривления,—путем принуди-
тельного шлифования (напри-
мер, по способу Мааса, Рейнекера).

е)	Исправление криволинейного

очертания

Фиг. 494.

путем приработки
при помощи тонких
шлифующих материа-
лов (в виду непостоян-
ного vg только для
устранения грубых оши-
бок при делении, но яе
для исправления не-
точностей очертания
зубьев) нли во время
самой работы прн смаз-
ке жидким маслом с
графитом.

В данном случае особо
хорошие результаты полу-
чаются прн применении
колес с косыми зубьями с их
равномерно распределенным
одновременным участием к

зацеплении

нескольких

3)бь('в, выравнивающим не-
точности б очертаниях
зубьев и соответственно
более благоприятной прира-
боткой. Затем благоприятно
приме пение иеокругленных
яередаточ пых чисел, особенно

чисел первых между собою,
например, 23 : 229 вместо 230, чтобы выравнивание неточностей при приработке равномерно
распределять иа все совместно работающие зубья. Благоприятно также применение для
ободов колес материалов различной твердости для облегчения приработки, паппимер,
стали с чугуном ил  бронзой, нли закалепаой и шлифованной стали с иезакалениок и т. п.

f)	Исключение возможности возникновения неточности во время
работы вследствие изнашивания, меняющего очертания профилей колес
достаточной начальной точности с аккуратным и устойчивым распо-
ложением на опорах. С этой целью зубья колес закаляются и шлифуются
или, где точная шлифовка недопустима из за больших размеров илп зна-
чительной стоимости, колеса только тщательно закаляют, не допуская
искривления, или улучшают качество стали, или выбирают материалы
достаточной твердости и однородности и стремятся к достижению малого
опорного давления.

Фридрих Крупп, Эссев, в последнее время для зубчатых колес в трамвайных ваго-
нах, смазка кото; ых всегда несовершенна, применяет специальное стальное литье для
большего колеса н кованное из специального цементованного железа малое колесо; оба
колеса закаливаются после изготовления зубьев, ио не шлифуются. (Kruppsche Monats-
hefte, April 1924).

Применением обильной смазки из вязкого масла можно довести до наименьшей
величины изнашивание и незакалеипых колес, например, в турбинных приводах.

^2	«

2.	Уменьшение тг масс с относительной скоростью—всегда доста-

точно, если масса одного ив колес выбирается достаточно малой для
того, чтобы воспринимать неустранимые или случайно имеющиеся неточ-

w,'s. зубьев; II Л " 34,558 тт шаг. длина 110

Фиг. 496.

Фиг. 495.

а)	применения материалов с незначительным удельным весом, напри-
мер, сплавов алюминия, каучука, прессованных материалов (из пропитан-
ных тканей) для всей движущейся массы;

Ь)	подбором одного колеса с упруго - поддающимся телом колеса,
зубчатым ободом плп зубьями. Пример: колесо с косыми зубьями (пла-
стинчатое колесо фирмы Алквиста из стальных дисков, которые каждый
в отдельности могут более пли менее поддаваться в осевом направлении);
затем колеса с косыми зубьями, которые сидят между действующими по
оси мягкими пружинами. К этому типу относятся и колеса пз сыромят-
ной кожи (фпг. 495 и 496 *) и деревянные зубья* 2), вообще включение

9 Конструкция завода зубчатых колес в Аугсбурге, б. Joh. Bonk.

2) Зацепление деревянными зубьями, применявшееся по большей части в конических
N	.

колесах гидросиловых установок (до — = 28 н i 1 : 5), в настоящее время вытесняется
п

хорошо нарезанными стальными колесами с косыми зубьями как коническими, так
N

и цилиндрическими, в которых размеры — , г? и I мепее ограничены. (Schmitthenner

Portschritte im Tnrbinenbau, Z. d. V. d. I. 1924, S. 350).
некоторых

пружинящих элементов, как-то:
ближе к ободу. При

Фиг. 497.

кожи, резины, стали, по возможности
обстоятельствах для уменьшения масс
с относительным движением, а осо-
бенно для защиты от колебании в
размере сил и от ударов в подводя-
щих и промежуточных приводах
оказывается полезным включение
достаточной длины промежуточных
йалов (фиг. 493), ремней нлн сильно
пружинящих муфт (особенно таких,
которые являются упругими при

малых колеоаниях и жесткими при
больших *).

3.	Ослабление шум а достигается:

а)	Применением слабо звучащих материалов (прессованная бумага,
прессованный хлопок, сыромятная кожа, дерево), но только до

предела, ибо это недоста-

точно при значительном

Ъ)	применением вяз-
кого смазочного масла, на-
пример, густого цилиндро-
вого масла и особенно
касторового масла. Обиль-
ная смазка колес захватом
смазки при вращении или
путем кольцевой смазки,
по возможности непосред-
ственно перед вступлением
в зацепление; при весьма
высоком v масло одновре-
менно служит для охла-
ждения и должно циркули-
ровать в больших количе-
ствах;

с)	установкой колес ио
возможности без игры, спе-

известного

'пгггное Цельное
Фиг. 498.

циалышми мерами для

уменьшения игры в цилиндрических и конических колесах. Чем меньше
игра в зубьях, тем надежнее п благоприятнее дейсгвие слоя масла при
изменении давления.

4.	Уменьшение передачи звука внаружу путем:

а)	устранения звучащих форм зубчатых колес и рам: применение
толстых стенок, сильных ребер, затем закрепление и заполнение стенок
полых зубчатых колес заливкой гипсом, цементом или свинцом, заполне-

т) О поглощении ударов перед зубчатым зацеплением см. также проекты Weitzer’a
с использованием сжимаемых пружин ши гидравлических портной, Z. d. V. d. I. 1903.
S. 1355; затем о влиянии резонанса: Kutzbach, Problem? der mechanischen Energie-
tunformung, Z. d. V. d. I. 1921; Gumbel, Verdrehungsschwingungen von Radergetriebenv
Z. d. V. d. I. 1922, S. 797; Nagel, Z. d. V. d. L 1925, S. 1087 (муфта Bibby).
нием промежутков деревом; стенки рамы также могут быть забраны
в промежутках;

6)	пресечения передачи звука по воздуху путем создания воздухо-
непроницаемых оболочек вокруг быстроходных колес, в случае надобно-

сти путем окружения их
звуконепроводящими мате-
риалами;

с)	устранения звучания
тел при помощи войлока,
пробки, свинца и тому по-
добных изолирующих мате-
риалов.

Конструкция колес.
Толщина обода при
достаточно большом шаге
может быть не больше — ,



обод имеет незначительный	фпг 499	фпг. 500'

(1:40 до 1 :60) уклон

внаружу для облегчения вынимания модели из формы (фиг. 4991;
при незначительном числе спиц или большом диаметре колеса реко-
мендуется устройство посредине обода укрепляющего ребра.

Толщина стенок чугунной втулкив неослабленном месте

(фнг. 499 и 500)

1 / 1 '

ДО у • (do+g-d 14-1 cm,

где d — отверстие втулки в ст,

d0 — диаметр вала (в ст), который соответствует передаваемому
крутящему моменту Ма =	— (стр. 171) и определяется по последнему.

Дл ин а втулки: i = 1,2 d до 1,5 d и более, или L >: Ь -J- 0,05 г,
где г—радиус делительной окружности.

В длинных втулках имеется уширение внутреннего отверстия

(фиг. 500) и в них	, л л л к

vr '	1г = 0,4 до 0,5 d.

Число спиц колеса приблизительно

’ = 4 TrD до
z	о

(D—диаметр делительного круга в шт;.

Сечение работающих на изгиб спиц (фнг. 499) определяется из

уравнения Ру = кь TF -г-,

где IV—момент сопротивления поперечного

сечения спиц, соответствующий моменту’ изгиба Ру. Для обыкновенных
рабочих и передаточных колес при назначении кь исходят нз II случая
нагрузки (1 том, стр. 607)

Для спиц с крестообразным сечением с — — h (фиг. 499) пр®
кь -zz 300 kg/cm2
7г =
Но направлению к ободу h суживается до 0,8 k.

Колеса больших размеров ’) свертываются из нескольких частей
(фиг. 498 п 501).

Колесо во фиг. 501 имеет ельчатые зубья под указанным вверху
чертежа углу.

Фиг. 502, 503 н 504 дают размеры нормальных цилиндри-
ческих колес фирмы Отто Грузов и К0, Магдебург — Букау. Колеса
бывают без или с боковыми дисками,
цельными или свертными (на фиг. 501
наверху изображено цельное, внизу—
свертное колесо). Для определения раз-
меров в mm трсб)ется помножить ука-

Фиг. 502. Для определения
размеров, указанные иа чер-
теже числа помножить иа ш
(см. строки 5—7 снизу).

Фиг. 503. А—верхняя половила, пельпое колесо;
2?—нижняя пол>вин1. колесо разделенное по
диаметру х—х.

Фиг. 504. А—верхняя половила, цельное колесо;
В — нижияя половина, колесо, разделенное по
диаметру х—х; С—высота спицы для свертиогв
колеса.

данные на чертежах числа на соответствующий модуль (т — t: те). Длина
зубьев b берется от 2,5 t до 5 t с промежутками в 0,5 t. Диаметр втулки
Na = 1,7 Бо -ф 20 mm.

Сменные колоса станков включены в нормы (D1N 782).

) В ас Ь, 11 Aul'l, 1913. S. 376 п след.
Таблица 51. - Веса зубчатых колес.

(По Отто Грузин и К0, Магдебург—Букау).
Вес G — е (а Ц- $3) — Т №£1» 2 — число зубьев, Ъ — длина зуба в mm.

а а	4	спицы		6	спиц		8	спи	Ц	10	спиц	
ri  Б	а	₽	т	а		т	а	₽	Т	а		Т
15	0,03			0,3	0,04			0,5	0,05			1,1	0,07			и
20	0,08	—	0,8	0,10		1,3	0,13	—	2,3	0,15	—	3,4
25	0,15	0,01	1.5	0,20	0,01	3,2	0,25	0,01	4,9	0,30	0.01	6,5
30	0,25	0,01	2,7	0,34	0,01	5,2	0,43	0.01	8.5	0,51	0 01	11,1
35	040	0,01	4.3	0,54	0,01	8,0	0,68	0,01	12,6	0,81	0,01	17,2
40	0,60	0,01	5,5	0,81	0,01	12,7	1,01	0,02	19,9	1,91	0.02	26,2
45	0,86	0,02	8,1	1,15	0,02	17,5	1,44	0,02	28,0	1,73	0.02	37,3
50	1,18	0,02	11,5	1,58	0,02	24,7	1,98	0,03	38.0	2,38	0,03	51,2
55	1,56	0,02	15,6	2.10	0,03	33,3	2,63	0,03	51,0	3,16	0,03	67,4
60	2,03	0,03	20,5	2,72	0,03	42,0	3,41	0,04	65,5	4,10	0,04	88,8
65	2,58	0,03	24.8	3,46	0,01	54,1	4,34	0,04	83,4	5,22	0,05	112,7
70	3,22	0,04	31,4	4,32	0,05	68,1	5,42	0,05	104,1	6.52	0,05	141,4
75	3,97	0,05	39,3	5,32	0,05	83,7	6,67	0,06	128,3	8,02	0,06	172,7
80	4,81	0,05	46,2	6.42	0,06	102,0	8,09	0,07	155.8	9,73	0,07	209,6
85	5,77	0,06	56,2	7,74	0,07	122,2	9,70	0,07	186,1	11.67	0,08	252,0
90	6,85	0,07	67,6	9,19	0,07	144,9	11,52	0,08	222,3	13,85	0.09	299,7
95	8,06	0,07	77,8	10,80	0,08	170,4	13,55	0,09	260,6	16,29	0,10	353,2
100	9,40	0,08	92,0	12,60	0,09	198,0	15,80	0,10	304,0	19,00	0,11	410,0

Пример. Коническое колесо стального литья со средним диаметром в 1,53 ш,
С 96 зубьями, длиною 150 mm имеет шаг 765 : 15,279 = около 50 mm и (стр. 255) — У1530=
= около 6 спиц, откуда

G — [96-(1,58 4- 0,02.150) — 24,7] • 0,9 . 1,09 =: 415 * 0,9 - 1,09 = 407 kg.

Для устранения шума у больших колес можно придать ободу
форму ящика и заполнить его цементным раствором или же стенкв
н спины колеса обертываются войлоком.

О размерах деревянных зубьев см. фнг. 497 и 498 стр. 254.
Об отклонении от одинаковой толщины прп зубьях нз материалов не-
одинаковой прочностп сравни статью; Kreil в Zeitschrift „Die I’ordertech -
nik“ 1913, S. 164. Вследствие сильного изнашивания деревянных зубьев
из соображений более удобного нзготовлення целесообразно делать дере-
вянные зубья на большом колесе. При b 18 ст деревянный зуб (гре-
бень) делится на 2 части (фиг. 498 стр. 254), в зависимости от размеров
имеющихся в распоряжении зубьев. Зубья закрепляются при помощи, или
штифтов (фиг. 497) или деревянных клиньев (фиг. 498).

Для надежной работы необходимы тщательная пригонка, достаточная
толщина обода и совершенно сухие зубья (белый бук). —В колесах с дере-
вянными зубьями число зубьев есть кратное числа спиц.

Вес зубчатых колес. В таблице 51 даны приближенные значения
веса чугунных цилиндрических колес обыкновенного типа с прямыми
зубьями.

Колеса с деревянными зубьями, винтовые колеса
и цилиндрические с угловыми и елчатыми зубьями

Хютте Т. II.	17
весят приблизительно столько же, сколько цилиндрические колеса с чугун-
ными зубьями с таким же шагом, числом зубьев и толщиной.

Бес конических колес составляет 0,9 веса цилиндрических колес.

Вес колес стального литья приблизительно на 8,5%

больше, чем вес чугунных колес тех же размеров.

3. Применение зубчатых передач передачи, как преобразователи
движения: Диаграмма скоростей и диаграмма числа

оборотов. Для исследования соединенных колесных передач часто
является целесообразным вычертить схему передачи, в которой все осн
1, II... перенесены в плоскость чертежа, а колеса заменены их цилинд-

Фнг. 505.

рами качения
(для конических
колес конусами
качения) i фиг.
505 до 509).

Диаграм-
ма скоростей
(фиг. 50э и 506
наверху, справа):
Если в точке ка-
чения О),звена з
отложить в любом
масштабе окруж-
ную скорость vu=
= гш перпенди-
кулярно к линии

Фиг. 506.

зоятальные расстояния от
и 2 представляют скорости

центров, то гори-

звена s проведенных через О, и О2 лучей 1

’’is н колес по отношению к звену на

линии центров 0^02. Прн включении нескольких преобразователей один
за другим (фиг. 507 и 508) по изображению одного из значений vu

возможно построить все прочие значения vu над точками качения, так
как все лучи 1, 2, 3... проходят через центры вращения О,, О2, О3...

Диаграмма числа оборотов. Проведем на фнг. 505 и 506
через точку Р параллельные линии к лучам 1, 2 и к звену «, которые
на расстояиин г — 1 пересекают линию параллельную к vu в точках I,

II и S; в таком случае, так как ш = —, то можно непосредственно

определить относительные угловые скорости	и о>12 и,

Tai: как п = 9,55<о, относительные числа оборотов nla , n.ls и nt<>,
равно как н направление вращения по отношению к
неподвижной оси.

Прямые I, II и 5 можно принять за „рычаги в р а щ е и и я“, так как точки I,
II nS в диаграмме числа оборотов расположены так, что можно валы, соединенные при-
водным преобразователем движения, представить в ам е пенным и тягами, прило-
женными в точках I, II и 61 к рычажному преобразователю движения. Эта за-мена враще-
нии валов осевыми перемещениями тяг делает более наглядным представление сложных
и запутанных передач. Сравни в т. I, стр. 258 до 266 аналогию между вектором вращения
и вектором сдвига. Диаграмму скоростей и диаграмму числа оборотов возможно соединить
па чертеже перенеся например, Р в О,.
Простой преобразователь движения. На фиг. 505
представлено внешнее зацепление, а на фиг. 506 внутреннее зацепление
колес 1 и 2 и звена з. При этом передаточное число 6,2 » r2: ri = *°»s 
': «2s = nJs : n2s н n2s : nif : и12 = r1:r2:s.

При движении по отношению к неподвижной раме R возможны два
главные случая:

1.	Звено s неподвижно относительно рамы (наиболее частый случай),
рычаг вращения вращается около точки 8, так что : я1в определяется
по величине и направлению (фиг. 505 и 506).

2.	Одно колесо, например колесо 1, неподвижно относительно рамы,
ось звена 8 вращается относительно оси колеса I с оборотамив минуту,
а рычаг вращения вращается вокруг I: „круговой привод". Колесо 2
вращается с n2s оборотами в звене и с п12 оборотами ио отношению
к оси колеса 1. Оба вида движения могут иметь место одновременно
(одно над другим) и в таком случае исследуются отдельно.

II р и м е р: Колесо I скреплено с рамой, мотор со своим статором так укреплен иа
звено s, что его ротор вращает ось II с числом оборотов ~ 1 000 относительно звена
Ось звена вращается относительно оси колеса I с nlS = 100 в обратном (или прямей)
направлении к движению мотора. В таком случае г, : r3 — nZs :	1 000 : 100 1С.

При встречном движении необходимо принять внутреннее зацепление, при прямом—внешнее
зацепление. Если в диаграмме числа оборотов отложить п2$ и n>s От £
и выбрать точку Р под S, то лучн 1, 2 н s графически определяют точку качения как в
диаграмме скоростей, так и в диаграмме числа оборотов. Если лее сверх того и колесо I
в раме R вращается вторым мотором по тому же направлению, как первый мотор, напри-
мер с — 20, то nsji ~ nis , стало быть при внутреннем зацеплении
ns% = 80, прн внешнем = 120.

Сложный преобразователь движения. Если, как на
фиг. 507, несколько преобразователей 1—2', 2"-—3,3"—4... соединены одним
общим звеном и если звено s, как указано на диаграмме числа оборотов,
неподвижно, то число оборотов отдельных валов по отношению к звену
для сокращения можно обозначить через nt, ...п,п. В таком случае

_ г 2	Г3'

П„ 1,2 ,23	’ ’ г, rg r.fr

прп чем гп' п г„" обозначают радиусы колес, имеющих общие осн.
На фиг. 507 представлены в диаграммах скоростей и числа оборотов все
соответствующие данной передаче значения v н п. Сверх того из диа-
граммы числа оборотов можно определить и возможные относительные
числа оборотов н направление вращения отдельных осей для случая
неподвижного закрепления любой промежуточной оси. Распределение про-
межуточных величин между конечными лучами 1 и п и конечными
лучами числа оборотов и пп всегда возможно произвести различным
способом.

Если отдельные преобразователи соединены между собой так, что
повсюду для двух смежных преобразователей использовано одно общее
колесо (фиг. 508\ то все окружные скорости vu равны и, так как
г2 = т2",	и т- Дь т0

i =	-п,

*“ П„	Г, 2.’	17*
другими слонами, в данном случае передаточное число вполне
определяется только радиусами и соответственно
числом зубьев конечных колес.

Так
остаются

Фиг. 507.	Фиг. 508.

как в дайной передаче величина Pv и соответственно Мп
постоянными (без учета потерь на трение), то значение v„
в диаграмме скоростей и значе-
ния п в диаграмме числа оборо-
тов одновременно определяют
в соответствующем масштабе об-
ратные значения нагрузки на
зубья Р и крутящего момента М.

В конических пере-
дачах с точкой пересечения М
целесообразно расстояние A D про-
извольного начального пункта AD
(на осн II) от оси 1 принять за
длину звена з (фиг. 509), а точку
качения С12 взять на хорде АВ
(при чем МВ на оси 1 = МА
на оси И), так как для любой
точки хорды при любом ее рас-
положении внутри АВ и за его
пределами сумма расстояний
ri ± — 8 остается постоян-
ной.

На <риг. 509 показан случай трех осей, при чем осн I и III совпа-
дают, так что хорда АВ и звено з являются общими для обоих преобра-
вователей и для обоих точек качения С13 и С23. Диаграммы скоростей
и числа оборотов такие же, как и для цилиндрических колес. Если
лучу 2 придано направление БА, то можно привести в совпадение
'точки О2 и А, что представляется особенно удобным, когда ось П пер-
пендикулярна к осям 1 и Ш (фиг. 534).

Передачи в качестве включающих механизмов или в соединении
с включающими механизмами. I. Ступенчатые сменные переборы,
а) Ступенчатый перебор но геометрическому ряду.
Для взаимной ступенчатой передачи между двумя валами весьма часто,
например, в токарных и сверлильных станках, целесообразно применить
геометрическую прогрессию, в которой отношение каждой
передачи к предыдущей постоянно и равно ср. В данном случае жела-
тельная передача получается параллельным или последова-
тельным включением различных передаточных групп с х, у или z
отдельными включающими передачами без нарушения принципа геомет-
рического ряда. Так, например, двенадцати-членный геометрический ряд
может быть построен по схеме ху = 12.1 пли = 6.2 или = 4.3 или xyz —
= 2-3-2 или = 3-2-2 с различными сменными переборами. При после-
довательном включении число возможных передач при данном числе
включаемых передач больше, чем при параллельном включении. Так
например, если х -|- у z = 2 -j- 3 Ц- 4 = 9 то xyz = 24. Но параллель-
ное включение имеет преимущество в большей простоте, экономии места
и лучшем коэффициенте полезного действия.

Если требуется выполнить х различных передач в геометрической
прогрессии, при чем наименьшее, а наибольшее из потребных
чисел оборотов, а ср увеличение на каждую ступень (знаменатель про-
грессии; чаще всего применяется ср = 1,25 до ср = 2), то получаются сле-
дующие числа оборотов:

И|,	= срИ„ Пд = ср»»! . . . ,	= ср"-1»1-

Таким образом

Если впереди илп позади ряда из х ступеней со знаменателем ср вклю-
чается у ступеней со знаменателем ф, то при геометрическом ряде с!Л = ср
у_______________

или ф = "|Ар; при наличии третьей группы с z ступенями и знаменате-
нем ступеней у должно оыть у = Ф или у~ — ф.

Пример. При а — 4 и у — 2 получается следующий ряд чисел оборотов:
10	20	40	80.

При наличии перебора с у — 2 ступенями, при чем ху ~ 8, должно быть ф — V2 ~
_ 1,41 и получится следующий ряд нз 8 членов

10 * 14	20	28	40	56	80	112.

3

При у — 3 получается, так как ху — 12, ряд из двенадцати членов с ф — у % —
1,26.

10	12,6	15,8	2 0	25	32	4 0	50	63	80	101	127.

При таком же ряде, но из 3 групп: х~2ч у = 2, z — 3 получается следующее распре-
дедеине:

[ТО j 12,6	15,8	20	25	32	1401	50	63	80	101	127.
Фпг. 511.

получаются следую-

Графический способ. Диаграммы скоростей и числа оборотов
(фит. 510) облегчают проектирование переборов с расположенными по
геометрическому ряду ступенями. Закрепленное начальное колесо 1, кото-
рому соответствует луч 1, работает с раз-
личными сопряженными с ним свободно
сидящими колесами 2, 3, 4, 5... имеющими
общую ось вращения 02 (фиг. 421).

Если провести в диаграмме числа
оборотов две прямые аа и bb параллельно
звену s, в расстоянии 1 и ср, то при рас-
положении ступеней по геометрической
прогрессии точки пересечения лучей 2, 3,
4... с прямыми аа н ЪЪ лежат на линиях
параллельных к рычагу вращения и служат
вершинами „пилообразной линии"
с суживающимися з\ бьямн. Числа оборотов
и2, п3, и4... нанесены в масштабе на ры-
чаге вращения, а точки качения С]2, С13...
получаются из диаграммы скоростей по
точкам пересечения лучей 2, 3, 4...
с лучом 1.

На фиг. 511 представлена диаграмма скоростей для случая трех
последовательно включенных сменных переборов
С ауг = 2-2-2 = 8, при чем диаграмма числа
оборотов и пилообразная линия помещены на
той ясе диаграмме скоростей. Точки Ot, 02, Os
и 0& могут быть взяты произвольно так же,
как и коэффициент увеличения ср, по которому
определяется пилообразная линия и соответ-
ствующие ей лучи 1 до 8. Если принять C"3i
за точку качения н начальную точку линии v
для числа оборотов от 5 до 8, тоС'34 предста- tlti
вит точку качения для числа оборотов от
1 до 4, при чем из точки 03 проводится лучи
15, 26, 37 и 48, пересекающие лучи 1 до 4 на
линии v над С'и. Точно также можно на
02 03 принять какую либо одну точку каче-
ния например С23, для которой линия v
пересекает лучи 15 п 26. Из 02 проводят лучп
1,3,5,7 и 2,4,6,8 неуказанной точки пересечения
с линией v п таким образом определяют и С"2 3.
И наконец, приняв произвольное начальное
число оборотов ио, получают определенные C't 2
н С", 2. Рычаг вращения удобно провести через
какую либо нз точек качения, напр., С"34 и тогда
непосредственно определяются числа оборотов
Па, fjj и т. д.

Ь) Арифметический ряд. В этом случае
щие числа оборотов: nt, п2 = Иц -|- а, п3 = nt -|- 2а.... п^ —
деления винтов

Фиг. 512.

(х — 1) а, другими словами разности чисел оборотов являются
постоянными.

Перебор со ступенями по арифметической прогрессии применяется
в измерительных приборах, делительных машинах, для
(продольное деление) и для деления зубчатых колес
(деление по кругу), для счетных машин и тому подоб-
ных полей. Соответствующие передачи включения можно
расположить последовательно и включать по
одной, но число ступеней значительно увеличивается
путем сложения при помощи дифференциала (см. ниже
стр. 270). Если налример, согласно фиг. 512, имеется у
равных сменных переборов U-t, U2— Uy с передаточ-
ным числом г'о, tj, i2... ix, расположенными по арифме-
тической прогрессии (г,, соответствует состоянию покоя),
прн чем переборы эти так принудительно соединены
одни с другим, что перебор U2 примыкает к Ui, U3
к U2 и т. д., каждый раз с передачей ix р то число S'
возможных передач = (ж1)?у—1, если передачи

переборов Uit U2, Us... прп помощи дифференциалов Du D%... могут
быть сложены и = -i- [(2ж-[- 1)г/ — 1], если они могут быть как
сложены, так и вычтены (при помощи передач переменного напра-
вления). Таким образом для rc= 1 до 4 и у = 2 до 4 получается таб-
лица 52, которая для обоих случаев дает значения числа и Sj. воз-
можных передач.

Т а о л и ц а 52. Число S возможных передач.

У ~	2	3	4	У —	2	3	4
х = 1	3	7	15 )	х= 1	14	13	40 \
X— 2	8	26	80 1 о	х — 2	12	62	312 1
х — 3	15	63	255 (	2?~3	24	171	1200 ( S±
х — 4	24	124	624 J	х ~ 4	40	364	3280 J

Графический способ. На фиг. 513 представлена диаграмма
числа оборотов прн арифметическом ряде, при чем числа оборотов п2,
п3... отличаются на одинаковую величину а. Таким образом определяются
лучи 2, 3, 4... в диаграмме скоростей и точки качения С12, С13..., раз
принято определенно nt.

II. Сменные и обратные переборы. Замена одной передачи на другую
производится обычно во время остановок в работе путем смены соответ-
ствующих колес (сменные колеса), в особенности в простейших станках
при помощи гитары, в которой укреплены оси промежуточных колес !).
Но более удобно для работы принудительное переключе-

*) Нормирование размеров сменных колес станков имеется в виду (DIN 782).
264

l детали машин.

ние при посредстве включающих механизмов. При этом воз-
можно применение (концентрических) включающих механизмов в виде
зубчатых пли фрикционных механизмов для вклю-
чения валов (фнг. 420 и фнг. 426, или же самые
передачи могут служить включающими
механизмами одновременно преобразующими
движение (эцсцентрнческне включающие меха-
низмы).

Если самые зубчатые колеса служат для вклю-

Фиг. 513

а) Включение

чення и выключения, то
обода может быть осе-

вое, радиальное илп
касательное. Во всех

этих случаях между
обоими положениями
сцепленпя должно быть
еще одно промежуточ-
ное положение ней-
тральное—выключение
(особый случай, фиг.
522).

перемещение зубчатого

Фиг. 514,

с осевым перемещением зубчатого

обеда. На фиг. 514 представлено применение перемещающегося
колеса В, служащего для эксцентричного включения А путем сцепления
в иим. Для передвижения по валу II включающего механизма, на нем
ямсется (концентрическая) продольно перемещаемая муфта, скользящая
но шпонке. Механизм приводится в действие извне. Для закрепления

вала II в выключенном положении служит концентрическая зубчатая

Фиг. 515.

муфта для включения валов
(стр. 201 и след.) CD, сце-
пляющаяся с рамой. Для
этой цели можно было бы
использовать и колесо В,
вдвигая его для закрепле-
ния в концентричное ко-
лесо с внутренним зацеп-
лением с тем же числом
зубьев, как у В или в
сегмент такого колеса.

На следующих чертежах, в чисто схематическом виде, представлены
различные способы применения включающих механизмов с осевым пере-
мещением. Окончательное нейтральное положение включателя обозначено

кружком, сцепленное - прямоугольником, промежуточное мгновенное поло-
жение включения или выключения обозначено затушеванным прямо-
угольником или кружком.

Комбинация двух валов. На фиг. 515 изображен механизм
с приведением в действие каждого нз колес Bt, В2— на валу II
отдельно. Быстродействующая, по дорогая конструкция. Управление
каждым из передвигаемых колес в случае надобности может быть взаимно
связано задерживающими приспособлениями, так чтобы одновременно
можно было привести в действие только одну передачу. На фиг. 516
представлено одно общее управление для двух передач, делающее излиш-
ними какие либо отдельные задерживающие прискосб-.е 1ия или затворы
Можно применить для передвижения или внутри или вне сидящие
колеса.

Наибольшее расстояние ме-
жду внешними очертаниями ко-
лес =5 4 6, где Ъ ширина обода
отдельного колеса.

На фнг 517 изображено при-
менение такой же конструкции
для трех или четырех передач.
Очень широкая конструкция (рас-
стояния между крайними коле-
сами =9Ь или соответственно

Фиг. 517.

16 Ъ), но простое и надежное дей-
ствие без каких-либо замков.

Комбинация трех валов. Изображенная на фиг. 516 ков-

струкция часто применяется для включения с изменением направления
промежуточного колеса С на вспомогательном

движения путем включения

валу Ш (фиг. 518).
При одновременном
изменении передачи
(Л2 < Л,) можно
одно и то же колесо
В использовать для
сцепления, как с ко-
лесом А, так и с С.

Другое располо-
жение системы трех
валов представлено

на фиг. 519, где колесо В сцепляется с колесом И),как колесо с наруж-
ным зацеплением, а колесо С, как колесо е внутренним зацеплением,

Л f-o-Q-o-f-o-Q

Фиг. 520.

Фиг. 521.

благодаря чему получается более сжатая конструкция (расстояние между
кол стами =5 3 Ь) и допустимо совмещение окей валов П и I, связан-
ное, впрочем, с более тяжелыми подшипниками.
Конструкции по фиг 516 — 519 возможно соединить в любой комби-

нации; так для передачи в автомобилях на фиг. 520 соединены конструк-
цпи по фиг. 518 и 519 для трех прямых и одной
обратной скоростей, для чего требуется только

одно управление, но ши-
рина конструкции очень
велика. Па фиг. 521 соеди-
нены включающие механиз-
мы по фнг. 516, 518 и 519
для 4 прямых и одной
обратной скорости,при чем
осп валов 1 н П совпа-
дают и требуются два
управляющие механизма.
Но в настоящее время чаще

Фиг. 522.	Фпг. 523 всего применяются кон-

струкции с тремя упра-
вляющими механизмами, сравн.: Автомобили, IV том, I раздел. Между
тем как включающие механизмы по фиг. 515 до 521 между пола-

жен шиш сцепления
нейтральное поло-
жение, на фиг. 522
изображен включаю-
щий механизм с про-
межуточным валом,
без такого промежу-
точного положения.
Включающий меха-
низм S со свободным

занимают промежуточное

Фиг. 524.

ходом (стр. 203) за-
хватывает вал П при

Фиг. 525.

посредство колес At и Въ но автоматически выключается, когда вал П прв

Фиг. 526.

помощи второй передачи А2В2 переводится на боль-

шее число оборотов; это приспособление очень важно,

nairpuMep в станках, так
димость в перерывах в
работе для включения.
Применимо только в тех
случаях, когда не тре-
буется изменение напра-
вления движения.

Если два пли три
передаточные механизма
с х или у (и г) ходами
включены последова-
тельно (стр. 262), то

как оно исключает

неоохо-

Фпг. 527.

возможны х у (нлн хуг) различные передачи. На фиг. 523 и 524 изо-
бражены чаще всего встречающиеся конструкции, в которых прп х = 2
и у - 2 применяется только один общин промежуточный вал Ш. При-
ведение в действие одной из х у передач можно облегчить при посредстве
общего распределительного барабана, применимого в тех
случаях, когда порядок включения отдельных передач
ие изменяется.

6)	Включение с радиальным передвижением зуб-
чатого обод к Па фиг. 525 дана схема радиального передвижения
зубчатого обода, при которой всегда требуется наличие промежуточного
вала ТТТ с колесом С для передачи силы на колесо В на валу П.

Фиг. 628.

Фиг. 529.

Вал П может быть закреплен при помощи того же колеса С, кото-
рое для этой цели включается в сцепление с неподвижным зубчатым сег-
ментом D. На фиг. 526 изображена включающая передача для двух ско-
ростей с двумя проме-
жуточными валами Ш]
и Ш2. Па фиг. 527
представлена наиболее
частая форма такого
включающего механизма
с переменой направле-
ния движения, без изме-
нен пя	передаточного

числа.

На фиг. 528 изобра-
жено соеднненне обоих
способов, как осевого,
так и радиального пере-
мещений, с применением

общего качающегося вала III, для произвольного числа передач. Для
малых мощностей, особенно для привода ходовых винтов токарных стан-
ков, часто применяется эта „н о р т о и о в с к а я передача". Из чертезка
видны положения рычага, управляющего переменой передачи.

с)	Включение с касательным передвижением зуб-
чатого обода. Включающие механизмы с касательным передвиже-
нием в настоящее время редко употребляются. В конструкции по фиг. 529,
уменьшения ускорения масс f

как и по фнг. 526 имеются два промежуточные вала nit и 1П2. Для
случая включения с переменой направления движения
получается очень простое решение (фиг. 530) при котором достаточно
еще одно промежуточное колесо D. Для многократного изменения пере-
дачи применяется конструкция по фгиг. 531. Для касательных включаю-
щих механизмов требуются малые зубья, если только пути включения
ие слишюм велики.

Условия правильного функционирования. Для применения всех зуб-
чатых включающих механизмов требуется соблюдение следующих усло-
вий: 1) Устранение толчков при включении путем наибольшего

——------2^} и 2) надежное вклю-

чение зубьев одного колеса во впадины другого.

Для уменьшения ускорения масс важно добиться: «) незначительной
разности скоростей — v2 при включении, т.-е. возможно большего при-
ближения к синхронной работе зубчатых колес, Ь) значительного
уменьшения по крайней мере одной нз вступающих в сцепление масс.
Этого можно достичь расцеплением; так, например, в автомобилях пере-
бор во время передвижения зубчатого обода расцепляется с мотором;
или же для этого применяется механическое изолирование, для чего,
например, включаются упругие, по возможности, поглощающие толчкв
пружинные пли ф р и кц и о н н ы е м у ф т ы, не допускающие пере-
грузки зубчатых колес.

Для облегчения возможности включения зубьев во впа-
дины можно применить отдельные выступающие кулаки, кото-
рые при незначительном уклонении от синхронности зубчатых колес
могут служить для соединения в промежуточном положении, после чего
ирн наступлении полной синхронности уже могут быть включены пол-
ностью и самые зубчатые колеса (срав. также включение концентриче-
ских зубчатых механизмов для включения валов, стр. 192 и 202) ’)•

В тех случаях, когда недопустим перерыв в подаче энергии во время
включения как, например, во многих станках, необходимо применение
пли муфт свободного хода (фиг. 522) или включение прп посредстве
фрикционных муфт.

III. Передаточные механизмы с совпадающими осями, как преобра-
зователи движения: уравнительные передачи и включающие механизмы.
Если последняя ось трехосной или многоосной передаточной группы
совпадает с первой осью этой же группы, то она приобретает благодаря
этому особые преимущества. Наиболее частый случай представляет трех-
осная круговращательная передача, в которой совпадают оси I и Ш и
имеется одно общее звено а; передача «13 = iJ2 и соответственно tls =
= 1 — ?13 в зависимости от того, что неподвижно связано' с рамой, звено
илп вал III. Могут быть соединены 2 передачи с наружными зацепле-
ниями (фнг. 532) илп 2 передачи с внутренним зацеплением, или одна
передача с наружным и одна с внутренним зацеплениями. В последнем
случае дальнейшее упрощение достигается применением для обоих частич-

>) О другом способе для включения останавливающихся переборов см. Z. d. V. d. Т.
1924. S. 1247: „Hebezeuge mit Wechselgetrieben* an den AGO—Kroner,
вых передаточных механизмов одной общей промежуточной шестерни 2
(фиг. 533). Главное преимущество этого передаточного механизма заклю-
чается в особо удобном применении его в качестве „эпициклической или
планетной передачи", у которой звено s и вал S звена, вращаются вместо
вала Ш, когда шестерня 3 при помощи муфты сцепления связана
неподвижно с рамой Н. Соответствующее вращение осн звена может быть
определено пз диаграммы скоростей или диаграммы числа оборотов.



Фиг. 532 и 533. Промежуточная ось (II) на основных фигурах (532 — 535) ие обозначена

Если «13 близко = 1, что возможно только при 2 передачах с наруж-
ным зацеплением пли при 2 передачах с внутренним зацеплением,
то ils— 1 —«1з = О. Таким образом могут быть
достигнуты исключительно малые значения для
,1	.99	101

«18, например, «1а= ± — при «13 = — или —.

Для больших передач включаются последовательно
два или несколько передаточных меха-
низмов с совпадающими осями (см.
пятпосные круговращательные передачи
в подъемных блоках Д е м а г а, Подъем-

ные механизмы, раздел 3).

Передаточные механизмы с
дающими осями употребляются
с коническими колесами
509). Наиболее простым и

совпа
также
(фиг.
частым

специальным типом такого механизма
является передача, изображенная на
фиг. 534, у которой имеется только по
одному коническому колесу на одной
или нескольких промежуточных осях П,
расположенных перпендикулярно к осям
I до Ш. Диаграмма скоростей может быть

Фиг. 534.

вычерчена непосредственно в схеме передачи, если луч 2 проходит под
углом в 45°, так как при этом осн качения конических колес совпадают
с лучами 1 п 3. Равным образом непосредственно может быть вычерчена
диаграмма числа оборотов. Если удерживается веюдаижно один вал,
например, вал III, то вал звена 8 вращается с числом оборотов вдвое
меньшим, чем вал I, но в том же направлении: передача умень-
шающая обороты вдвое. Если вал звена 8 неподвижен, то послед-
ний вал вращается с одинаковым числом оборотов как вал первый, но
в обратном направлении: передача с переменой напра-
вления.

Дифференциал. Дальнейшее преимущество передаточных механизмов
с совпадающими осями заключается в том, что три вала 1, III и 8 могут
быть расположены в подшипниках рамы свободно вращающимися, так что
вращение двух из этих валов может происходить произвольно н неза-
висимо в то время, как движение третьего вала обусловлено движением
обоих первых валов. Вследствие этого вращение одного вала может
быть произвольно распределено между двумя другими, смотря по надоб-
ности (уравнительная передача) или же может быть произведена сово-
купная передача движения от двух валов третьему (суммарная или диф-
ференциальная передача). Для наглядного представления действия диф-
ференциальной передачи целесообразно также в этом случае заменить
действием рычага вращения (фиг. 532 до 534), так как действие диффе-
ренциала точно такое же, как рычага соединенного с тремя параллель-
ными тягами I, III и 8, из которых две' тяги в своем движении совер-
шенно независимы и передают свое движение третьей тяге. Дифферен-
циал находит применение в автостроении (см. Автостроение, т. IV),
в зуборезных станках (наложение друг на друга независимых приводов
для движения инструмента), в транспортных механизмах, например,
в канатных дорогах (сравн. 3 разд., глава: Транспортирование и хране-
ние материалов), делительных и счетных машинах (Образование арифме-
тических рядов, см. выше фиг. 512), и во многих других слу-
чаях. При включении дифференциала, изображенного на фиг. 534 в вал
для управления, можно с удобством во время хода предпринимать пере-
становку управления, поворачивание кулачков, изменение зажигания
и т. п., поворачивая снаружи вал звена 8. Дифференциал действует
в данном случае как „поворотная муфта".

Планетный включатель. Если в передаточном механизме с совпа-
дающими осями фиг. 532 и 533, два вала из трех I, Ш и 8 соединены
между собой муфтой, например, концентрической фрикционной или зуб-
чатой Ку то вся круговращательная передача самозамыкается и все три
вала получают одинаковое число оборотов и одинаковое направление вра-
щения. Если же вал звена 8 соединен с рамой R. например, при помощи
тормоза или замка К,, то вал III через посредство передачи вращается
в ту же сторону, что I (фиг. 532) нлн же в противоположную сторону
(фнг. 533). Таким образом, возможно круговращательную передачу сде-
лать как переменную передачу или как обратную.

(В изображенном на чертежах случае переменная установка обоих
включений производится сдвигом вала Ш; возможен также и всякий дру-
гой способ включения). Если к валу II вместо одного вала III присоеди-
няются по одной и той же оси несколько валов Ша, ШЬ (фиг. 535),
из которых каждый соединен с рамой при помощи зубчатого пли фрик-
диоиного включателя, то число оборотов вала S звена (как и остальные
валов) удобно изменить согласно диаграммы числа оборотов соединенное

в данном случае с диаграммой
скоростей ’).

Если в передачах на фиг.
532, 533 н 535 включатели вы-
полнены в виде автоматических
включателей (муфты свободного
хода), как, например, на фиг.
522, то при переключении веду-
щего вала I пли при перемене
направления прохождения энер-
гии, перемена передач произво-
дится автоматически.

II.	Винтовая передача.

1.	Винтовая передача, каи

преобразователь движения. Если

два тела 1 и 2 вращаются в одной плоскости в разные стороны, то вели-
чина и направление их скоростей и v2 и пх относительного скольже-
ния vg — vf/2) в точке касания обусловлены их общей составляю-
щей v„ в направлении нормали в точке касания. По фнг. 536.

vn = vl COS ₽1 = «sCOS и V„=Vgl cig ₽! =
= Ctg p2 .

Если отмеченная на чертеже точка
касания является одновременно проекцией
точки пересечения двух осей валов, то

V1 = Г1 и ’’2 = *2 “2
и передаточное число:

.	«>1 _ cos

о>2 Kj COS [j,

В винтовых телах передаточное число зависит таким образом
не только о г отношения ~ , по и от углов наклона [>1 и р2, что ддя
конструкции является часто весьма удобным.

.	С), COS Р2 «г,	о о	со.

Если г. — г», то г = — =----. Если же Р\ to i - - .

о2 cosj?!	*>2

гв

= —, как в цилиндрических зубчатых колесах.

Наиболее частый специальный отучай:	-f-	—

= 90°, осн скрещиваются под прямым углом; тогда

i — — = -2 • tg Л —	• ctg Р,.

П	П

’) См. передачу автомобиля Майбаха с двумя прямыми и одним обратным хоном
Z. d. V. d. 1. 1924, S. Я45.
Д и Р2 представляют одновременно угол наклона колес с дели-
тельными окружностями радиусов гг и г2 в то время как 71 = 90° — Pi
а й = 90° — @2 представляют углы подъема
косых или винтовых зубьев (фиг. 537), так что
когда оси валов перпендикулярны:

Ы1	Го	,	>2 .

/ = -=-? -ctg =	t673.

®2	rl	»1

Число зубьев. Если число зубьев в
(винтовых ходов) нли впадин считать в плоскости,
перпендикулярной к оси, то

	_ ni _ г2

— •

о2 п2

фиг 537	При этом необходимо считать число воз-

можных зубьев и in впадин, так как при
весьма значительной продолжительности зацепления отдельные зубья
могут быть выпущены.

Направление вращения. Различают как в винтах винто-
вые илп червячные колеса с правым илн левым ходами. Вытекающее

отсюда направление вращения видно из
фнг. 538. В скрещивающихся под прямым
углом колесах последние (при наружном
зацеплении) всегда имеют одинаковое на-
правление хода (в то время как в колесах
с косыми зубьями с параллельными осями
колесо с правой резьбой работает с коле-
сом с левой резьбой). При заказе колес
следует всегда иметь это в виду.

2.	Образование формы зуба. Форма
зацепления определяется основным телом
и сопряженным с ним телом, образующими
на этих телах винтовые линии линиями
боковых поверхностей зубьев и профилем
зуба. Смотря по тому, соприкасаются ли
оба основные тела по линии нли в точке,
имеем „винтовую передачу в чи-
стом виде" и „винтовую пере-
дачу качення“; важнейшими пред-
ставителями первой являются: цилиндриче-
ский пли бесконечный вннт с колесом и

колеса с ле-	колеса с пра-
вым ходом.	выы ходом

Фиг. 538.

глобоидный винт с колесом,

представителями второй—цилиндрические и конические винтовые колеса.

Бесконечный винт (червяк) и червячное иолесо. Пинт в настоящее
время употребляется с = 1 до 4, наиболее 6 для больших передач
при скрещивании осей под прямым углом. Основные тела цилиндр в
соприкасающийся с ним по дуге окружности впадины в точке скрещи-
вания глобоид. Образующие линии зуба изогнуты на цилиндре по вин-
товой линии, между тем как на теле глобоида оии выявляются как части
винтовой линии, идущей вокруг „цилиндрического кольца". Цилиндр
(фиг. 539) обтачивается нли фрезеруется как впнт (в случае надобности
закаляется и шлифуется); точно такой же впнт применяется в качестве

червячной шарошки (заточенного фрезера) для изго-
товления колеса прн помощи имеющей место в вин-
товой передаче скорости скольжения vrj, прн чем
колесу в делительной окружности (= окружности
катания образующей) придается осевая ск рость
червяка. Выбор радиуса цилиндра г, подъема s обра-
зующих линии зуба (= Zj t колеса) н осевого исход-
ного профиля винта обусловливается находящимися
в наличии червячными шарошками (в настоящее
время еще не нормированными', имеющими быть
использованными вследствие высокой стоимости их
изготовления. Менее скорый способ изготовления ко-
леса ври помощи дешевого инструмента в виде спе-
циального резца, вращающегося вокруг оси винта
и передвигаемого в осевом направлении.

Зацепление сопряженного тела (глобоида) такое
же самое, как если бы винт (при достаточной
длине) мог без вращения, как зубчатая рейка,
скатываться по делительной окружности упругого
сопряженного тела, катясь по ней и вырезая в теле
соответствующую форму.

Зацепление может быть по этому рассматриваемо

Фиг. 539.

и исследовано,

как зацепление качения между винтообразной зубчатой рейкой с траек-
торией качения 9?оо и сопряженным с ней цилиндрическим колесом
с траекторией качения 9?н, прн чем получается сдвинутое подковообраз
ное поле зацепления >).

Для исходного профиля винта кладется в основание в осевом
сеченпи (меридианном), как в обыкновенных винтах, профиль
с прямыми боковыми поверхностями симметрично к сред-
ней линии профиля, в то время как при цилиндрических колесах с косыми
зубьми (фиг. 482.) соответствующий профиль зубчатой рейки получает пер-
пендикулярно к образующей боковой зуба прямые боковые поверхности * 2).

Прп h — 2т, угле между боковыми поверхностями зуба 2 а — 30°
и z2 < 30, равным образом при 2а — 40° и z2 17 начинается подре-
зание зубьев колеса (как при зубчатых колесах качения стр. 230). При
меньшем числе зубьев необходимо предпринять или перемещение про-
филя, нли увеличение угла 2 а между боковыми поверхностями, или
уменьшение высоты зуба Л. Если провести среднюю линию профиля
винта (т.-е. червячного фрезера) таким образом, что средняя линия
зацепления начинается на основной окружности, то получается при
h — 2 т наружный диаметр колеса (в середине) Dma = Dm Ц- 2 т X

25___%

Х(+ 2ят), где для а = 15° можно принять х———— (стр. 230) и

>) S t г 1 Ь е с k, 2. d. V. d. I. 1897, 8. 936, 1898, S. 1156; Ernst, Z. d. V. d. I. £1900;
8. 1229; Schiebel, Zahnriider, Bd. II, S. 61 и след.

2) Весьма распространенная в Англии червячная передача фирмы David Brown &
Sons. Huddersfield, имеет вместо червяка цилиндрическое колесо с косыми зубьями.

Хюттр Т ТТ
расстояние между осями аъ =

~Ь -fis ।

2 "Г

да». Возможность передви-

жения профиля имеет большое значение при малом числе зубьев.

Преимущества цилиндрических червячных колес: простота изгото-
вления, быстрота прирабатывания одного к другому, осевое передвиже-
ние впита (но не колеса), линейное соприкосновение зубьев по всей
длине зуба. Применяется для передач 1:5 до 1: оо (впнт и половинная
илп целая маточная гайка, например, для привода салазок станков).

Глобоидный ВИНТ 0 НО-

Фиг. 540.

лесом. Теоретически основ-
ными телами в данном слу-
чае являются два глобоида,
т.-е. тела вращения с ду-
гами окружности как обра-
зующими, прн чем при
наружном зацеплении (рас-
стояние между осями а =
= г2 ~Ь >\) касание проис-
ходило бы в трех дугах
окружности АСА', В АВ
и В'А'В' (фпг. 540).
А С А'— образующая винта,

ВАВ п В'А'В' — образующие колеса. (Прп внутреннем зацеплении или
а = г3 — Г| две дуги окружности перекрещивающиеся в середине О—
общие). Осевой профиль зуба винта целесообразно выполнить с прямыми
бокамп и с углом между боками 2а = 30° до 60°, длину червяка необхо-
димо так ограничить, чтобы L А'О.,С имел наибольшую величину = а,
лучше, однако, сделать его значительно меньше. Зацепление ограничи-
вается линиями в средней плоскости, так как зацепление в конечных

поверхностях может происходить только задевающим краем червяка.
Глобоидные червяки и глобоидные колеса изготовляются так же, как и
червячные колеса в Англии заводом Гиидлея, а в последнее время
заводом Ланчестер. Изготовление глобоидных колес по Лоренцу
также производится прп помощи зуба, вместо фрезерования червячным
фрезером ]). Недостаток глобоидных колес выражается в невозможности
передвижения в осевом и радиальном направлениях обеих осей,
которые поэтому должны был. совершенно точно совместно смонтиро-
ваны и не должны менять своего взаимного положения в дальнейшем.
Па передаче неблагоприятно отзывается износ подшипников плп зубьев,
вследствие чего целесообразно применять шариковые подшипники, твер-
дый материал и необходима точнейшая установка.

Преимущества: при целесообразном исполнении специальными фир-
мами, в Германии, среди прочих фирмами Лоренца l 2) и Пекруна 3),
получается хорошее соприкасание зубьев и вследствие этого незначи-
тельные потери на тренпе и малая изнашиваемость. Распределение

l) S с h i е b е 1, ZahnrS.der II, стр. 101, где приведены подробные данные о глобоид-
ных колесах и L i n d n е Z. d V. d. I. 1802, S. 614.

£) Машиностроительный завод Lorenz, Ettlingen (Baden),

8j Машиностроительным завод Pekrun, Coswig (Sa).
груза на несколько зубьев; передача по большей частя 1: 3 до 1: 20. Глобоид-
ное зацепление выполнимо н применяется как вообще пространственное за-
цепление, а не только для случая перекрещивания осей под прямым углом.

Глобоидный винт в зацеплении с колесом, несущим вместо зубьев
цапфы. Колесо имеет на поверхности равномерно распределенные тела
вращения любого профиля (цевки, ролики). Для изготовления винта
может быть использовано такое же колесо, которое вместо певок имеет
вальцевые фрезеры, выбирающие впаднны в теле сопряженного колеса.
Пример: роликовое зацепление П е к р у н а '). Преимущества: применимо
прн любом скрещивании осей и любом положении сцепления, внутреннем нлн
наружном по отношению к скрещивающимся осям. Также ценно для приво-
дов с переменным передаточным числом вследствие удобного изготовления.

Недостатки: незначительная прочность цевок, например прп ударах,
в сравнении с зубьями, большая изнашиваемость (за исключением случая
роликов), так как зацепление на
цевке имеет лишь малую продолжи-
тельность. Поэтому преимущественно
применимо прп весьма малых мощ-
ностях.

Колеса с косыми зубьями. Любые
тела вращения, которые соприка-
саются в одной точке и в которых
образующие боковой поверхности зуба
(винтовые линии) имеют одинаковое
направление в точке касания, могут
образовать винтовую передачу каче-
ния. Предпосылкой для нх примене-
ния является нх дешевое и доста-
точно точное нзготовленне. Поэтому
в настоящее время применяются —
цилиндрические колеса с
косыми зубьями, а в послед-
нее время и конические ко-
леса с косыми зубьями; те
н другие получаются по принципу
качения.

Цилиндрические колеса с ко-
сыми зубьями изготовляются как

обыкновенные зубчатые колеса (стр. 236) и при работе устанавливаются
своими углами наклона н /?2 так, как будто бы они работают по
обеим сторонам одного общего (бесконечно тонкого) плоского зацепления, так
что их образующие линии боковой поверхности зуба совпадают (фпг. 541).

Если винтовые цилиндры соприкасаются в точке С, то нормальная
линия зацепления в С, перпендикулярная к принятым боковым поверх-
ностям, одновременно является общей линией зацепления обоих винтовых
колес, соприкасающихся между собой только в точках этой линии заце-
пления. Длина общей линии зацепления (которая окружностями головок

') Z. d. V. d. I. 1912. S. 442.

18*
косых сечений цилиндров в зависимости от количества зубьев может
быть в большей пли меньшей степени укорочена) определяет также гра-
ницу рабочей длины Ъ колес проекция линии зацепления рейки
2 t

прямолинейных зубьер еп' = ——— или для h = 2 m, а = 15°, е„ —
= 2, 38 tn и е„ — 1, 74 tn при а = 20°; рабочая длина зубьев колеса при
большом числе зубьев Ь = е„' sin [i. Действительная длина зубьев колеса
обычно в целях прочности делается несколько шпре. Уменьшение угла а
между боками зуба увеличивает еп’ н тем самым увеличивает Ь, так что
а 15е часто целесообразнее, чем а — 20°.

Пример: Прямоугольное скрещивание; дано 1=1:2, так что
: Sg = 2:1; t„ = 5 п н гш5п = 20. Угол наклона /? выбирается произ-
вольным:

t 5 л	5

1.	Принято: ft=ft=45°; тогда=	= — и ft=20 — =

= 141,4; ft = 282,8; расстояние между осями = 70,7	141,4 = 212,1 mm.

Длина Ь± — Ъ2 = 2,38 sin 45° • 5 л: =- 26 mm. Окончательно принято 30 mm.

2.	Принято: Г] = г3, отсюда tg /3t — — = 0,5; ft = 26°34', ft =
w2

= 63°26', ts2 =----= 2,236 tn и ft = 20  5 - 2,236 = 223,6 = ft.

COS Do Zo(

Расстояние между осями = 223,6 mm. Длина 2,38 sin 26°34'  5 ;i>
>•17 mm, b2-,-34 mm.

3.	Если расстояние между осями а дано, то 4-	= 2а;

J 	cos ft	cos pi

откуда определяется ft, так как ft + ft = 90°.

Преимущества цилиндрических винтовых колес: такое же дешевое
изготовление, как колес с косыми зубьями; при эвольвентном зацеплении
оси могут быть безошибочно сближены, не нарушая правильности
зацепления насколько позволяет зазор между зубьями; кроме того, при
сборке допустим осевой сдвиг обоих колес.

Недостатки: соприкосновение вначале только в точках, перемещаю-
щихся по прямой касания. Во время работы прямая касания сама
вырабатывается в поверхность касания, так что после того, как колеса
приработались, сдвиг уже не мелеет быть более безошибочным.

Конические колеса с косыми зубьями должны так
применяться в работе, как-будто их конусы качения имеют одну общую
плоскость касания, в которой лежат в разных точках вершины конусов.
Дабы образующие боковых поверхностей зубьев обоих конусов соприка-
сались между собой не пересекаясь, их развертки в общей плоскости
должны одновременно представлять развертки конусов, соприкасающихся
в одной ливни заиеплення, т.-е. развернутые образующие боковых
поверхностей зубьев должны при прямой линии зацепления быть эволь-
вентными кривыми и при линии зацепления по дуге круга —циклоидаль-
ными кривыми ')

’) Подробнее Kutzbach Z. d. V. d. I. 1924, S. 1080,
Особенно просто можно сделать соединение цилиндрического и плоскоконусиого
косозубчатого колеса, так как изготовленное вначале цилиндрическое колесо может быть
также употреблено, как инструмент Феллоу для изготовления конического колеса (фиг. 542) *)-

3. Условия работы. Размер зуба. Расчет зубьев только иа изгиб при
незначительной скорости скольжения, например, в винтовых блоках,
такой же как при зубчатых и косозубчатых цилиндрических колесах
(ст. 243 и сл.); в червячных колесах
кривизна основания зуба еще более
увеличивает прочность. Вследствие
скольжения, особенно при большом
vg, легко наступает чрезмерный из-
нос, вследствие которого истирается
поверхность зубьев, особенно колеса
нз менее твердого материала и
происходит сильное выделение тепла,
чем ограничивается величина на-"
грузки. Допустимые нагрузки для
различных материалов определяются
более или менее опытными коэффи-
циентами, зависящими от рода смазки

и охлаждения, а также от продолжительности работы (с перерывами
в работе и охлаждением, или прп непрерывной работе). Для приблизи-
тельного расчета опытные коэффициенты с согласно формулы Р: Ы = с
берутся по таблице 53.

Таблица 53. Коэффициент с.

	с	
	винтовые колеса	червячные колеса
Чугун по чугуну . . .	30=0+4)	40=0++)
Сталь по бронзе . .	40=0+4)	60=0+4)

Скорость скольжения vg влияет на нагревание зуба. Для осей
v,	<1, п

пересекающихся под прямым углом, vg =	при чем vv = —— окруж-

ная скорость червяка или винтового колеса по делительному кругу
диаметром и при угле подъема у, = 90°—Д,; при работе чугуна по
чугуну следует брать vg по возможности менее 5 m/sec, для бронзы по
стали — менее 10 m/sec. Эти значения г>9 пригодны только для хорошо
приработавшихся колес и могут быть превзойдены при условия особо
хорошего отвода тепла (масляного охлаждения) и высокого коэффициента
полезного действия.

Очертание зуба. Для предварительного расчета зуба на прочность
можно приблизительно взять Ь: t 2,5, так как b : t колеблется между 2 и 3.
Фаг. 543.

где г (или А,1> в
в cm, t — шаг в ci

Длина зуба обусловлена границами поля зацепления. При
винтовых колесах длина должна заключать в себе по меныпей мере
всю линию зацепления (стр. 224).

В червячных колесах следует избегать цилин-
дрического зубчатого обода (фиг. 543 вверху и очер-
тание HI в фиг. 539), если только решающее значение
имеет наименьший износ, так как поле зацепления
прн таком ободе слишком мало используется.

Лучше применять зубья вогнуто-обточенные и
возможно больше обхватывающие червяк, насколько
приходится считаться с необходимостью избегать
слишком острых головок зубьев, что определяется
при помощи параллельных сечений по Стрнбеку * *)
или приблизительно при помощи косых сечений СЕА1
и GA± по фиг. 543. Вследствие этого применяется
очертание зубьев по FDEG на фиг. 539, с цент-
ральным углом ПСЕ = или при помощи конусов
с таким же центральным углом. Последння форма
вследствие более дешевого изготовления наиболее
распространена. По Стрибеку наиболее целесообраз-
ный центральный угол определяется по формуле:

фиг. 543) — радиус делительной окружности червяка
и, а — коэффициент, зависящий от числа зубьев:

28	36	45	56	62	68	76	84

.,9	2,1	2,3	2,5	2,6	2,7	2,8	2,9.

Длина червяка при точном изготовлении передачи должна
быть так подобрана к полю зацепления, чтобы последнее возможно более
было использовано. Это достигается при подковообразном поле зацепле-
ния, равным образом прп зацеплении в крайних сечениях колеса,
в которых угол зацепления уменьшается с увеличением угла наклона.
Для малого числа зубьев (подрезания необходимо избегать!) и угла
наклона у > 20° целесообразно вычертить поле зацепления, если жела-
тельно получить возможно большое поле зацепления в благодаря этому
наименьший износ 2). Для у 20° достаточно, если общая длина чер-
вяка L не более 2,5 иг

В червячных передачах, у которых можно опасаться перекоса или
неточного изготовления зубьев колеса, целесообразно брать более корот-
кие червяки, дабы края зубьев ие были более нагружены, чем более
ценная средняя часть зуба.

Потеря на скольжение и коэффициент полезного действия. Для
каждой передачи, происходящей под прямым углом через непосредствен-
ные наклонный илн криволинейный привод, например, косые зубья
(фиг. 544) потеря на трение Lr = (1 — ifo')  Р^ mk/sec и коэффициент

*) 2. 3. V. d. I. 1897, S. 933.

*) Sc Ii i e be 1. Zahnrilder, B. IL (см. виноску на стр. 219)
Фиг. 544.

полезного действия передачи (согласно т. I, отд. Механика, трение), не
принимая во внимание потери в подшипниках:

_ tgyt  1 —ц  tgy,

при чем 7, — наклон (подъем) касательной в точке
соприкосновения к направлению действия силы Pt
со скоростью vt.

(13 зависимости от того, даны ли угол трения Q
или коэффициент трения /I,, удобно применять ту
или иную формулу). Прп изменении направления
движения т?а получается подстановкой в уравнение
72 = 90“—у,. 11а фиг.545 представлено изменением

(90°___р)

для 7j = Одо 90° и при д= 0,1; чтах при у, =----------——, т.-е. прп

приблизительно половинном угле скрещивания, но уже при у, = 30°
получается почти такое же высокое На фпг. 546 представлено изме-

Фиг. 545.

нение 7jj для различных зна-
чений р, т.-е. для различного
рода смазки. С увеличиваю-
щимся vq увеличивается при
благоприятной смазке зубьев
(число зубьев не слишком

Фиг. 546.

малое) влияние трения смазанных тел, так что может быть достигнуто
/х = 0.02. При треиип насухо и самой плохой смазке, а также в состоя-
нии покоя доходит до 0,2.

Стр ио р к нашел для приработавшегося одноходового червяка, при работе чугуна
по чугупу (наружный диаметр 95 пип, внутренний диаметр 60 mm, z — 30, высота хода
t — 8 и, средний подъем 1 : 10, длина зуба 77 mm, Р - давление па зуб, Vg — скорость
скольжения по делительному кругу) такие значения:

Vg m/sec. . . I 0,5	1	1,5	| 2	I 3	4

Р kg .... I 500	500	500 400 250	160

ju (прн C0Q) . I 0,060 0,051 0,0471 0,040| 0,030 0,025

*) z. d. v. d. I. 1898, S. 1162.
С увеличивающимся подъемом (tgyj, равным образом с увеличи-
вающимся числом зубьев червяка увеличивается Поэтому для
передачи с наилучшим коэффициентом полезного действия при скрещи-
вании осей под прямым углом целесообразно принять: у, = 20° до 45°.
К потерям треипя на зубьях присоединяются еще вызванные осевыми
и радиальными давлениями потери в подшипниках Lrt, понижающие
еще более общий коэффициент полезного действия, при чем Lrl = 2 (,uPv)
в подшипниках и подпятниках.

Общий коэффициент полезного действия для червячных передач
в среднем по Грузоиу1) прн

г. — 1	2	3	4	5

у £ 0,70 0,80 0,85 0,90 0,95.

Прн этом для восприятия осевого давления червяка обычно применяются шариковые
упорные подшипники, а в остальных случаях обыкновенные подшипники.

Для передачи на задние колеса в автомобилях английская фирма Даймлер и К°
применяла глобоидные червяки Ланчестера с передаточным числом : е2 = 6 : 36 до
10: 31 с наибольшими углами подъема в 35° до 45Q, при чем получалось = 0,96. При
передаче на задние колеса 5 : 21 фирмы Д. Броуи/и сыновья, Гуддерсфильд, было достигнуто
Ч = 0,97.

Коэффициент полезного действия для скрещивания в винтовых
передачах под произвольными углами подъема у, и у2

_ sin yt sin (у3 — р)

4 Sin у2 Sin (у1 -ф- р)

Коэффициент растет по мере приближения винтовых передач
к передачам каченпя. Если например угол скрещивания (= у, -{- у2) при
цилиндрических колесах с косыми зубьями небольшой, или если вер-
шины конических колес с косыми зубьями близки к совпадению, то
коэффициент полезного действия значителен и достигает наибольшей
величины, когда общая линия боковой поверхности зуба делит приблизи-
тельно пополам угол скрещивания, или у, у?.

Самоторможение в случае движения в обратном направлении
происходит, когда ^==0,50 плп соответственно что имеет место
«ри yj^p или tgy, Если происходят сотрясения, например
в подъемных машинах, то для самоторможения tgy, должен быть умень-
шен до 1:12, так что понижается до 0,4. Если передача должна быть
самотормозящей только в состоянии покоя, то во время работы %
может быть = 0,70.

Проектирование колеса. Обусловленное при изготовлении червячных
и глобоидных колес точное расположение осевых линий валов и колес
в связи с необходимостью наилучшей
смазки при большом числе оборотов
влечет за собой соответствующую кон-
струкцию подшипников и рамы передачи.

Пример: фиг. 547. Расположение
червяка над червячным колесом, под-
шипники с раздельной кольцевой смаз-
кой жидким маслом, продольное давле-
ние воспринимается шариковыми под-

Фиг. 547.

4) Печатные материалы завода Otto Gruson, Magdeburg-Buckau, Zahnr£derfabriktf
шипннками, смазка черника более густым маслом. Фиг. 548: выполнение
общества завода Берлпн-Карлсруэ с шариковыми подшипниками во всех
местах, где происходит скольжение, что прн частых остановках илп
обратном движении и прп незначительных скоростях в цапфах является
для червяка особенно благоприятным. Червяк расположен в атом
случае внпзу в масляной ванне. Вся конструкция закрыта, во избежание
проникновения пыли н потерн масла. Червячное колесо обычно лежит
в обыкновенных подшипниках. .

Фиг. 548

Обод колеса в целях возможности применения лучшего материала
(главным образом фосфористой бронзы) йзготовляется отдельно от тела
колеса. Соединение прп помощи заливки (с выемками) или пасадки
в горячем виде или закрепления винтами.

Червяк вообще следует брать возможно меньшего диаметра, чтобы
ограничить размеры всей передачи. Поэтому винтовая нарезка червяка
и вал изготовляются за одно целое, прн чем для уменьшения прогиба
вал в месте нарезки червяка делается большего диаметра, нлп же
расчитывается на незначительное напряжение скручивания- Коэффициент
полезного действия возрастает с увеличением числа зубьев zb с другой
стороны, увеличивается, однако, диаметр червячного колеса 1)2 при одина-
з____________________________________________________

ковой прочности приблизительно пропорционально , так что для:
z, — 1	2	34	5	е

»2 = 1	1,6	2	2,5	2,9	3,3.

Где имеет решающее значение высокий коэффициент полезного
действия, следует предпочесть многоходовые червяки с большим углом
подъема у, где, однако, перевес берет стоимость изготовления и при бсль-
шом передаточном числе - устраиваются одноходовые червяки. Примеры
червячных зацеплений см. еще в 3 отд. II тома, Грузоподъемники и ма-
шины, обслуживающие склады, Детали.
требляется часто взамен шарнирных валов, например, в экипажах, осо-
бенно в грузовиках и велосипедах.

Для малой производительности н прп небольших скоростях приме-
няются и крюкообразные цепи (Вокансона), гнутые пз проволоки (фиг. 552)
или по Штоцу, Штуттгарт (каталог фирмы) из мягкого ковкого чугуиа.
Последние цепи легко разбирать и сменять 1).

Скорости для легких цепей до 3,5 m/sec, для тяжелых—до 2,5 m/sec.
Эти цепи иногда оцинковывают или делают пх из броизы, чтобы они
могли противостоять разъедающему действию кислот.

2. Зубчатые цепн. Сцепляются профилем своих пластинок с зубьями
шестерни. Широко распространены бесшумные цепи Ренольда (Манче-
стер) с 1880 г. и Морзе 2). Надетые попеременно на цапфы ценные

звенья имеют снаружи
2 плоскости, наклонен-
ные Под углом 50°—60°
и укладывающиеся точно
по наружным профилям
двух соседних впадин,
чем обусловливается и
форма последних. Соеди-
нительные цапфы звень-
ев, а стало-быть и
начальная окружность

Фяг. 552. звеньев лежат вне впа-	фиг_ 553

дин шестерни (фиг. 553).

Для уменьшения износа цепи, цапфы и буксы, вставленные в звенья,
закаливаются (в повой цели Ренольда только 2 вкладыша по всей длине каж-
дой цапфы, а в цепи Морзе каленые ролпки вместо скользящих сочленений).

Несмотря на то, что звенья, вследствие неизбежного удлинения
и износа, все же раздвигаются внаружу, поверхности звеньев тем не
менее соприкасаются. Поэтому изнашивание зубьев происходит медленнее,
спокойный ход, большая скорость нежели в роликовых цепях; v = 5
до 7 m допустимо и экономично. Число зубьев между 15 и 90. Папболь-
шее передаточное число = 1:6. И в данном случае возможно производ-
ство всех зубчатых колес одного шага одной и той же фасонной фрезой.
Направление пени, во избежание бокового сдвиженпя, достигается посред-
ством боковых шайб или проточенной дорожки посреди колеса, по кото-
рой движутся осо'ые направляющие звенья.

Размеры попей определяются шириной Ъ (не считая ширины боковых
или средней направляющих) и шагом t центров цапф, и выражаются
и поныне в дюймах.

Величина с = P:bt может быть взята для

и 5/в"; V и г;

р

С = гт = 4,5 до 6,5	6,5 до 8,5

ot

W';

9	10	11



1) Производятся также фирмой Вильгельм Штёр, Оффенбах н/М (каталог фирмы).

8) В Германии цепн Штольценберг и К0, Берлин — Рейникендорф, В. Виппермаи
в Гагене и др.
При этом напряжение = только 1/100 до 1/30 сопротивления разрыву,
дабы изнашивание н удлинение были возможно малы. Прп v = 3 m/sec
может быть допущена нагрузка до 50% больше, чем прп v = 7 m/sec.
В остальном надо руководствоваться каталогами фирм.

Для плавного, спокойного движения зубчатая цепь должна иметь
достаточное предварительное натяжение. Целесообразным является воз-
можно горизонтальная цепь с натяжением от собственного веса (расстоя-
ние между центрами колес не менее 1,5 D и нс более 3—3,5 т, иначе
предварительное натяжение слишком велико), применение передвижного
натяжного ролика с натяжением внаружу или удобное регулирование
расстояния между центрами осей колес.

Коэффициент полезного действия при полной нагрузке составляет
98% и более, так как потери в смазываемых сочленениях и подшипни-
ках ничтожны. Зубчатые цепи часто применяются для передач без сколь-
жения от электромоторов и вообще там, где ременная передача, благо-
даря малому расстоянию между осями илн возможности скольжения
ремня, является непелесообразной ').

Ъ) Гибкие преобразователи эиергпц; ленточные передачи.
(Ременная, канатная и шнуровая передачи).

I.	О с н о в ы 2).

Ленточные передачи служат для посредствующего перенесения и пре-
образования энергии сцеплением ленты с 2 (и более) шкивами, посаженными
иа валы. Такие передачи могут поэтому работать с большим или мень-
шим скольжением. Передаваемая мощность обусловливается скоростью,
сцеплением и крепостью ленты. Передаточное число, без поправки на
потерю от скольжения, i	[jD2 + -|- ), где б обозначает тол-
щину ленты.	'	'	\	'

Сопротивление от трения. Назовем: 8 — усилие, передаваемое сцеп-
лением ленты; f—площадь сечения лепты; т — радиус ведущего шкива;
— напряжение ленты, равное к = 8: /; р,„ — среднее давление на единице
поверхности шкива от ленты, тогда К =рт F—полное прижимающее уси-
лие, т.-е. давление на поверхность шкива, где F поверхность соприка-
сания. Передаваемое усилие 8 — kf — цК = ppmF. Для плоской
ленты сечения Ъд давление на единицу поверхности в каждом месте
р — 8 : гЪ = к 6 : г .

Средства для увеличения сцепления и уменьшения давления ленты:

1)	Употребление материалов с большим коэффициентом спепления
кожа, хлопчатая бумага, пенька, бумага по железу или дереву, стальная
лента по пробке, обклейка шкива бумагой, проволочный канат по кожа-
ным или деревянным обкладкам в канавках шкивов.

2)	Пропитывание органических материалов жирами или специаль
ними препаратами, увеличивающими сцепление прн движенип. Прп

х) О передаче 3600 1<W посредством 8 цепей Морзе каждая в 535 mm ширины см.
заметку в журнале Z. d. V. d. I. 1914 г., стр. 1699. Теория цепей Ренольда н опыты с ними
изложены в журнале Engng. Juli 1920, стр. 1 до 4.

2)	См. S 11 е 1, Tlieorie des Riementriebes Berlin 1915, Jul. Springer, где разработана
вся литература по этому вопросу.
этом обыкновенно /г возрастает с увеличением скорости скольжения
и уменьшением давления ленты, пока не вытечет жир *).

3)	Применение клинообразных канавок для канатов, шнуров и клино-
образных ремней (трапецевидного сечения).

4)	Применение возможно большего угла обхвата а ленты, так как
при этом натяжение каната ,9, необходимое нажатие нли соответ-
ствующее давление нажатия р могут быть уменьшены без опасности
скольжения. Назовем Slt kt, Кх, рх— силы и натяжения в набегающем

конце, S2, fca, К2, р2 в сбегающем конце, то при коэффициенте трения р,

по I тому, (отд. Механика; трение):

,9. к

ра £. ми	in

=

^2 А ~

к2

При нанесении этих величин, зависящих от угла с, в дуговых мерах,
получается логарифмическая кривая (— геометрический ряд) фпг. 559,
уклон которой зависит от величины р. при полярном нанесении нз центра
шкива получается логарпфмпческая спираль (фиг. 429). Таблицы для

вычисления си“, I том, стр. 309, и П том, фиг. 430 (в отд. Тормозов).

Источники силы прижимающей ленту. Источником возникновения
и постоянного действия прижимающей силы К является вес или упру-
гость, реже действие сил: электромагнитных, давления воздуха и центро-
бежных, наконец передача непосредственно полезным, натяжением ленты.

Эти источники энергии могут действовать на шкивы, либо без пред-
варительного натяжения (способ 1, применимый только в особенных
случаях), либо с предварительным натяжением ленты (способы 2 до 5).
Существуют следующие главные способы:

11 Непосредственное нажатие ленты к шкивам, помощью натяже-

ния левты, давлением воздуха, магнитным притяжением, или нажимными
роликами у сбегающего конца ленты за углом обхвата.

2) Предварительное натяжение ленты при помощи натяжного ролпка
в какой либо точке сбегающего конца (фиг. 554). При неравных шкивах
целесообразно поместить нажимной ролик вблизи малого шкива, для уве-
личения его угла обхвата а.

Ось ватяжного ролика, по достижении достаточного самопружииения
в лепте, можно либо укрепить неподвижно, либо установить подвижно
под действием груза или пружины, как автоматический натяжной ролик.

3' Предварительное натяжение ленты посредством натяжного вала
(фиг. 555), прп чем расстояние между центрами валов меняется благодаря
осевому натяжению 8а.

Опоры натяжного вала покоятся на рычаге, салазках или натяжной
тележке; в остальном, как натяжной ролик, либо неподвижный, либо как
подвижный самоустанавливающпйся.

4) Прп горизонтальном или наклонном положении ленты предвари-
тельное натяжение получается благодаря собственному весу (фпг. 556
слева). Лента, свободно висящая на двух шкивах (фиг. 557), образует
между точками опоры А й В цепную линию; натяжение на различных
уровнях высоты отличается на HGX, где II разница уровня в ши^ —
i)^Skutsch, I)igler Pol J. 1914, стр. 273; Friedrich, Reibnng zwischen Riemen und
Scheibe, Mitt. Forschwigsarbeiten 1915; Rudel off, Mitt, Materialpr.-Amt, Berlin 1921; Kut?*
bash, Problems der ipech. Energieumformung Z,' d. V, d. I. 1922, стр. 154
вес 1 ш длины ленты (в большинстве случаев натяжение в развых точ-
ках очень мало отличается от среднего натяжения).

Фиг. 554.	Фиг. 555.	Фиг. 556.

Форму леиты можно определить графически, как веревочный много-
угольник, с любой точностью, исходя из

При замене цепной линии пара-
болой можно вычислить натяжение
довольно точно аналитически по стреле
прогиба h в середине хорды АВ = а.
Обозначая: I — длину ленты между А
и В, 8 — натяжение в точке С (сла-
гающая ватяженпя в хорде АВ), тогда
для малого провеса

,,	Z|m|(7( afmlGy ,	8 a ImI у

8 — -—4- i	или fc = -г	' J- .

Я А Я -	f еп Л

8 а 8 а	80-~

заданного натяжения

При одинаковом отношении к : а натяжение леиты к увеличивается
с расстоянием а и удельным весом у kg/dm3 ленты. В плетеных и цеп-

ных лентах это натяжеяне надо отнести к единице площади описанного

сечения ленты.

Пример: Для h: а = 2%, а = 16 m и у = 1,0 для пеиьки (считав
f	,	16-1,0

описанное сечение t пенькового каната) получается к ~
_	80  0,02

10 kg/cm1 2. При 4°/0 провесе a — 100 m и у =7,8 для проволочного
10078

каната получается К =s —---------	250 kg/cm2.

___________________оО • 0,04

1)_________________вычисление см. Duffing, Zur Geometric dor Riementricbe

Z. d. V. d. I. 1919, стр. 951; подробно? изложен я* см. Schulze-Pillot, Neue lliemen-
tticorie, Berlin. 1926, Jnl. Springer,
По провесу можно вычислить предварительное натяжение и натяже-
ние при работе привода для каждой ленты и каната. В горизонтальных
и наклонных приводах натяжение никогда не падает до нуля. Наиболее
выгодное горизонтальное расстоянпе между валами: для кожаных ремней
5 -10 т, для непиковых канатов 10—20 ш, для проволочных50—100m,
при чем достаточно собственного веса для передачи анергии.

5)	Предварительное натяжение ленты вследствие ее упругости
(фиг. 556 справа). Длина не натянутой ленты меньше (при натяжении
от собственного веса больше) геометрически вычисленной длины. Натя-
жение ленты удобно производить при помощи натяжного приспособления
(лучше всего с нанесенными делениями для отсчитывания натяжений),
пли при помощи неподвижных натяжных роликов или салазок.

Необходимое удлинение Л ленты получается из общей длины леиты/
по уравнению: Z = где к„ — предварительное натяжение в kg/cm2;
Е различно для разных органических материалов в зависимости от их
происхождения, предварительной обработки, возраста и натяженпя — для
кожи в среднем 1000 — 2000; для пеньковых канатов, смотря по способу
плетения, от 6000 до 15000; для проволочных канатов в среднем 75 КОО
и для стальных лент 2100 000 kg/cm2. Для тканых и вязаных мате-
риалов Е особенно сильно зависит от способа изготовления и натяжения.

Кожаный ремень общей длиною в 15 m при Е — 1500 для достижения преднартель-
20

кого натяжения — 20 kg/cm2 должен быть вытянут иа 15 ш • — —~ 0,2 m или 1,3°/0.

Такой же длины стальная лента для достижения А — 700 kg/cm2 должна быть вытянута
15.700 n _	1 п.

“а 2100000 =ода’ ю или 30 °'"-

Необходимое условие для предварительного иатяжеиия упругостью—
это, чтобы лента не удлинялась: от температуры, изменения состояния
влажности, упругого последействия плп внутреннего износа; иначе при-
шлось бы впоследствии слишком часто укорачивать и натягивать ленту.
Полезно соединять способы 2, 3 или 4 со способом 5.

Для приводов вертикальных и приводов
с копотким расстоянием между валами можно
применять, для материалов мало упругих и вытя-
гивающихся во время работы, только лишь спосо-
бы 2 или 3.

6)	Использование самой передаваемой энергии
для саморегулирования нажатия.

Пример. Зажимные щеки для канатов и
цепей но Фаулеру или Грюнигу (фиг. 558). При
последнем устройстве действие зажима между
щеками возрастает с возрастанием натяженпя ленты
от действия пружины1).

7)	Влияние центробежной силы. Действие центробежной
силы вызывает во всей лепте напряжение fy, которое выражается:

') 1. d. V. d. I 1921, стр. 169
(Э!

Y в kg/cm2 (ср. т. I, отд. Сопротивление материалов, в конце),

и соответственное ему удлинение, вследствие чего
тельиое нятяжеиие от веса и от упругости лепты.

уменьшается предвари-

пример:
Кожа (т~ 1 kg/dm3).............

Сталь (у = 7,8 kg/dm3).........

10	20

1	4

7,8	31

30 |

9 I

70 j

40

16

125

50 m/sek

25 kg/cm2

196	„



v=

Напряжения в свободном конце. Пусть: ку = t>\ :f составляет напря-
жение в ведущем конце; fc2 — S2'.f составляет напряжение в ведомом
конце; = 0,5 • (fc, -|- fc2) составляет среднее напряжение, от которого
зависит давление на ось; ки = /гх— к2 составляет полезное напряжение;
далее, kr — Sv:f — предварительное натяжение ленты в состоянии покоя.

Если при плетеных, тканых или цепных лентах к относится не к фактическому
постоянно меняющемуся сечбнию, а к описанному или как. к' иа 1 ст ширины, то в расче-
тах надо относить и Е и у к тем же самым единицам.

Для достигаемой производительности важио отношение напряжений
б = fej : Zc2 = gl1®, или коэффициент переиатяжения

е — 1	/г, — к2	1 кп

е 1	-f- к2	2 кт

Величина ср приближается к единице тем более, чем больше р. и а.

Натяжения ленты в состоянии покоя (v = 0) и во время работы
(v > 0), зависящие от производительности N, получаются для различных
способов (фиг. 554—556) из там помещенных диаграмм, в которых гра-
ница нормальной производительности (начерченная толстой линией) при-
нята прп е = 3 или ср = 0,5, что при а = 180° соответствует величине
р. = 0,35.

При самодействующем натяжном ролике (фиг. 554) к2 остается при-
близительно постоянным, равным к$—в то время, как кт возрастает
с производительностью Л; при самодействующем натяжном вале
(фиг. 555) кт остается равным кт так как кт обусловливается неизмен-
ным натяжением на оси Вследствие этого, при увеличении нагрузки
увеличение kt должно равняться уменьшению к2, независимо от того,
будет ли привод горизонтальный пли вертикальный.

Величина к2 могла бы упасть до нуля, если бы перед этим вслед-
ствие увеличения к,: к2 не наступило бы скольжения ремня.

Прн предварительном натяжении от собственного веса или упру-
гости ремня к„ должно быть настолько велико, чтобы натяжение kf во
время работы ленты, несмотря иа ее удлинение, было бы достаточно
(фиг. 556). Для вертикального привода применима та же диаграмма
для к,п, как и при натяжном вале (фиг. 555); при горизонтальном при-
воде применима диаграмма для кт', так как в этом случае к'2 не может
упасть до нуля, а потому и кт' возрастает с увеличением нагрузки (кт
изменяется также и прп вертикальном приводе и натяжении от собствен-
ного веса в зависимости от передаваемой мощности, например, для слу-
чаев, когда при органических и плетеных материалах удлинение возра-
стает не пропорционально натяжению).
При постоянном коэффициенте переиатяжеиия <р, и передаваемая
мощность привода возрастают тем более, чем более к' т возрастает по
сравнению с кт вследствие увеличения влияния собственного веса
(большее расстояние а или больший удельный вес у). Отсюда большая
способность работы с перегрузкой у приводов с большим горизонтальным
расстоянием между валами.

Натяжение и скольжение в набегающем конце. Скольжение от удли-

нения ае1. Если нанести теоретическое натяжение

ленты в зависимости
от угла обхвата а
(в дуговых едини-
цах), то логарифми-
ческая кривая про-
ходит через точки
сбегания В, и В2
(фиг. 559). Набе-
гающий ремень в точ-
ках At и А2 сохра-
няет свое натяжение
набегания до тех пор
(угол покоя), пока

\Осьх-ое [J) j I[J

Фиг. 559.

иения или сокращения, в большинстве случаев

ие начнется измене-
ние натяжения, обу-
словленное кп. Угол,
остающийся для удли-
меньше угла обхвата.

Так как X: I = к: Е, то величина к кгигл масштаб удлинения ленты X
в отношении первоначальной длины ленты I, считая I и Е от одной
и той же оси х (Фиг. 559). (Упругая лента вытягивается на ведомом
и сокращается на ведущем шкиве). Вследствие

удлинения ленты изменяется и ее скорость
так что vt: v2 = (I -f- Xt): -|- X2). Таким обра-
зом, расстояние от оси х даст масштаб и для
Vj и v2. Так как окружная скорость ведущего
шкива а ведомого то отсюда возни-
кает скольжение от удлинения ое1, при чем

— ^*9

°el “	=	Е~~ = Е •

Скольжение от удлинения возрастает с увели-
чением 1Н‘Л1 зиого напряжения fc„, стало - быть
и с коэффициентом переиатяжеипя <р (фпг. 560).

Фиг. 560.

Пример: Для кожи при Е = 1G00 и = 20 kg/cm2, tjet — 2®/0; при Е — 2000
и кп — SO, jel — 1,5°/0.

Для пеньки и особенно дли проволочных канатов и стальной ленты zel получаете.»
чрезвычайно мало. Наибольшая скорость скольжения между шкивом и лентой Д® полу-
чается для Е — 1000 и кп ~ 20.

Прн ®	10 .1 20 I	30	]	40	I	50	m/see

Дг	— 0,2 J 0,4 |	0,6	j	0,8	|	1,0
Так как по новейшим опытам *) для всех материалов, пропитанных
или смазанных жиром р. возрастает со скоростью скольжения и даже
частично в несколько раз, то и е = fcj : fc3 растет вместе с v: Е и при
больших окружных скоростях может стать значительно больше 3. При нор-
мальной работе без перегрузки является лишь скольжение от удлинения,
переходящее прп перегрузке в обыкновенное скольжение.

Скольжение с9. Скорость скольжения До между лентой и шкивом

распространяется на весь угол обхвата, как только становится

J >еия.

С этого предела начинается (раньше на шкиве с меньшим углом обхвата)
собственно скольжеипе сд (фиг. 560). Оно по большей части возрастает
медленно, так как с возрастанием Де увеличивается р. и сперва насту-
пает устойчивое состояние. Когда же, вследствие увеличивающейся

нагрузки и теплоты трения, температура ленты повышается настолько,,
что р, вследствие расплавления жпра, опять понижается, то сд внезапно
увеличивается. Смазочный материал для ремней имеет назначение уве-
личивать р при возрастании скорости скольжения. Это влияние, по
мнению Руделова, сказывается только на быстро движущихся ремиях;
у медленно движущихся рамней р уменьшается. Быстро движущиеся
ремни способны переносить значительно большую временную перегрузку,

чем медленно движущиеся.

Небольшое давление иажатия (шкивы большого диаметра и тонкие
ремнн; ибо р = 2 ка : D) и большие окружные скорости уменьшают
повышения температуры и способствуют увеличению передаваемой мощ-
ности. Характерные для годности лекты кривые скольжения (фпг. 560)
различны для разных: диаметров шкивов, предварительных натяжений,
скоростей, материала ленты и средств, увеличивающих сцепление. Целе-
сообразно наносить эти кривые в зависимости от коэффициента иереиа-
тяжения = 0,5 к„ : кт, для сравнения а при различных предваритель-
ных натяжениях и передаваемых мощностях l 2).

Значению..............	е— A’t : Аа — 1,6 2

соответствует коэффициент пере-

иатяжения: ср = 0,5 • ( к -к \ — 0,23 0,33
1 \ п • т)

и наибольшее значение . . kt :	— 2,66 2

2,5

0,4"-

i,66

3

11.5

1.5

4

0,6

1,33

5

0,66

1,25

7	9 ос

0,75 0.8	1

1.16 1,125	1

Влияние толщины ленты или шнура Следствия конечной толщины Й
суть: 1) упругое напряжение изгпба кь. причем для случат, примени-
мости закона -Гука (например, стальные ленты и проволочные канаты)
кд: Е1 + й : Т),

Для случаев неприменимости закона Гука (органические материалы)
можно вводить в расчет идеальный коэффициент упругости Е{ для факти-
ческого напряжения изгпба. Прп этом к увеличивается в наружном
волокне наktl п уменьшается во внутреннем волокне на кь, но бес,-
потерн в работе.

l) S ku t sc h, Dingier. Pol. J. 1914, стр, 273; Фр идрях, Трение между ремнем
и шкивом, Mitt. Forsch 1915; Rudeloff, Mitt Materialpr. Amt, Berlin 1921: It у ц 6 ax,
Проблемы механического преоб| азоваиия энергии Z d. V. d. I. 1922, стр. 154

2) Сравнить результаты французских опыт к с ремнями Z. d. V. d. I. 1923, стр. 242
п американские опыты, Z. d. V, d. I. 1924 г. стр. 787.

in*
Пример. Для кожи и — = —- получилось бы при Et -~Е =
LJ uuU

= 1 000 kg/cm2 напряжение от изгиба къ = 20 kg/cm2.

Для небольших шкивов надо принимать возможно малые значения
для 8 и Е; это особенно важно соблюдать для кожи. Небольшие натяж-
ные ролики действуют особенно неблагоприятно, выгибая ленту в обрат-
ную сторону по отношению к шкивам. В проволочных канатах kfl
зависит от 80 толщины отдельных проволок, Е то же, что для неплетеиой
проволоки, т.-е. Е = 2 100 000 kg/cm3. Если при этом = от Via»
до */зооо>т<) получается от + 1400 до + 700 kg/cm2 и получает таким обра-
зом уже значительную величину. Для стальных лент допустимо о :D — 1/iyoo-

2)	Потеря работы при ремиях кожаных, плетеных, тканных, шнурах,
цепных лентах и органических материалах, для преодолевания внутрен-
него трения, возрастающего с увеличением предварительного натяжения
и 8:1) и появляющегося при набегании и сбегании ленты. Внутренний
износ зависит при плетеных лентах и шнурах главным образом от сте-
пени скрутки. И для ннх влияние небольших натяжных роликов небла-
гоприятно, благодаря перегибу ленты то в одну, то в другую сторону.

3)	Влияние на передаточное число г. При холостом ходе полу-
чалось бы io = (D1 + 0,5 о) : (D2 0,5 о), если бы на обоих шкивах ней-
тральный слой находился на середине толщины ленты, что при откло-
нении от закона Гука не всегда имеет место *). Для рабочего хода
г=<(1—4

„	8	т,	1)1

Если мало иля	то можно принять г0 = также в

для клинообразных желобков, в которых прилегание происходит прибли-
зительно в нейтральном слое.

Полезная мощность. Давление на оси. Передаваемая мощ-
ность зависит от допускаемого полезного напряжения кп = 2 ср кт kg/cm2.
Прп атоКг коэффициент перенатяжения ср обуславливается условиямп
трения (см. выше), а наибольшее значение к,п—допускаемым напряжением
соответствующего материала.

Влияниеугла обхватаана коэффициент перена-
тяжения ср. Если известно ср для а =180° и определенных материалов
и скоростей, то при изменении угла обхвата а на ± Да и величины ср
и к„ изменяются соответственно на ± Дер и А к„, при чем Д ср: ср (и соот-
ветственно А кп: кп) i А а": 180°. При этом всегда меньший угол обхвата

важен для определения ср, и соответственно кп.			
Для е = 2	3	4	5
илп ср = 0,33	0,5	0,6	0,66
e~i	0,5	0,33	0,25-
При больших значениях е илп	ср влияние		+ Да значительно умень-

шается.

*) См. Бах, Детали машин. Ременная и канатная' передача. Отдел II, Передаточное
число.
При неравных радиусах шкивов ту и г2 и без применения иатяжиых
роликов (фиг. 580) Да = 2 р, причем sin р = £l_±2j или

р*~6°(г1ч=гг),

где знак — для открытого ремня, знак -j- для перекрестного, а е—рас
стояние между осями. Применением натяжного ролика можно всегда
сделать а >180°. И при г=1:1 бывает aS 180° смотря потому,
расположен ли сбегающий конец внизу нли наверху. Где возможно, сле-
дует располагать сбегающий конец (слабее натянутый) сверху (фиг. 557).

Пример:	: *-2 = 5:1; г,: е —1:3; отсюда р 16°. При v — 0,5 получается

2.16°

Д : Т = 0,5 •	= 0,89,

г.-е. иа 11% мощность меньше, чем при одинаковых шкивах.

Если бы угол обхвата увеличить при помощи роликов одинаково на Да — 32е, то прп
одинаковом среднем ватяжсиин полезная мощность увеличится на 11%.

Во время работы а бывает меньше, чем при покое, благодаря неспо-
койному илп неравномерному ходу, некруглым шкивам, неплоскпм лентам,
нехорошему соединению ремней, большой жесткости ремней или канатов,
что легко может быть установлено наблюдением.

Допускаемые напряжения. 2 метода расчета: «) по наибольшему
напряжению кт&х, Ь) по среднему временному напряжению км.

По а): наибольшее напряжение имеет решающее значение при неор-
ганических материалах (стальная лента, стальиая проволока, проволочный
канат), а также очень важно и при однородных органических материалах
(кожа, резпна). fcmax = kf + kt (-f- kb); fcmin — kf + k2 (— kb).

Напряжение от изгиба + къ влияет только в наружных волокнах и

на короткое время. Так как кп = 2 укт

~ Е 1 (fcmax — */— *»). при
чем ку (стр. 289) и кь (стр. 291)
получаются из расчета, а вели-
чинами ктах и е приходится за-
даваться. На фиг. 561 даны зна-

чения: 1;\, к» кп,

сумма fclnax

kf, кь и их

в зависп мости от ско-

рости v ленты. Если при_ этом
принимать е соответственно
неизменными, например, е = 2,
з> = 0,33, то кп (как показывает
пунктирная кривая) будет умень-
шаться с возрастанием скорости,
так как кл вследствие центробеж-
ной силы кг уменьшается по за-
кону параболы.

Для смазанных жиром лент и

ь — 1 ,,	, . е— 1 ,

—— (Д: J.fc2)=*1, то
£4-1	е

шнуров, особенно для кожаных ремней,

с увеличением v увеличиваются и ц, е и <р, как показывает сплошная
линия для к,„ которая вначале подымается и после лишь опускается.
У кожи можно наконеп еще е увеличением скорости повысить качества
отбором шкуры, во внимание к повышениЕО допускаемого ктях. (По-
дробно о ремнях см. ниже, стр. 296).

По Ь): для всех волокнистых материалов среднее временное напряже-
ние A'ju (в виду временности всякой деформации и упругого последей-
ствия) обусловливает прочность материала и допускаемую нагрузку.
В какой мере это действительно и для кожи, еще не выяснено оконча-
тельно. Поэтому для кожп применимы оба метода расчета.

Вследствие кратковременности напряжения наружного волокна от
изгиба, среднее временное напряжение к^ /у + кт

Отсюда кп = 2 ср (км — ку) = 2 <pfcj£— 2 оу Г . Можно к1г опреде
лить только па основании опыта.	'

Надо учитывать уменьшение прп большой кривизне илп большом о: У)
Кривая кп при увеличении скорости ремня уменьшается по отношению
к кы по закону .чараоолы (в зависимости от kf).

Формулы передаваемой мощности:

k„fv k„fDn п_14-32 N
^=^5- = -75-=-143-Г МИ О = -1Г^'

Если принимать для лепт вместо кп величину к'п = ktp или линей-

_ kJ„lJV
~~1Г

ное полезное напряжение (на ст ширины), то получается N

k'itbl)n
14зТ~

или

bD =

1432 JV

Давление на оси или давление на подшипники 8а передачи лентой
для состояния покоя = 2 fkv cos где р — угол наклона ремия к линии
центров (см. выше). Во время работы 8„ = 2 fk,„ cos p.

Если принимать е= 1,6 до 3 (стр. 291), то для р = 0 давление ва оси
8а = 4,3 8„ до 2 8п, в среднем 8а = 3 8п.

Новые упругие ремни часто одевают с увеличенным предварительным натяжением
в виду ожидаемого неизбежного их вытягивания. В этих случаях при ра< чете подшипника
(например, шарикового подшипника) н потерь в нем принимают 8а — 55й. Для канатных
передач во избежание необходимости скорого дальнейшего сращивания это предварительное
натяжение делают еще большим.

Движущаяся лента. Набегание я боковое перемещение по шкиву.
Набегая на конус, лента перемещается по направлению к большему диа-
метру, чтобы центр сопротивления от трения совпадал с направлением
силы в набегающем конце. Неравномерно прилегающие и неравномерно
вытягивающиеся ленты работают неспокойно, так как центр сопротивления
меняется. Целесообразно поэтому устройство заграждений против бокового
перемещения: шкивы с бортами, в особенности для всяких канатов п
шнуров, реже для узких лент и ремней.

Выпуклый обод в середине для упругой ленты, особенно для кожаных
ремней. Большей частью достаточно иметь выпуклым лишь ведомый шкив, на
котором набегание ремия происходит с меньшим натяжением и прилегание
легче. При скорости )> 30 m/sec целесообразно иметь оба шкива выпуклыми.
Сбегание. Сбегаиие леиты происходит до известной степени без
обратного влияния на ее движение по шкивам. Возможно поэтому заста-
влять сбегать шнуры и ленты в бок под острым углом d5J—20°) к сред-
ней плоскости шкива. Поэтому возможны не параллельные

двухшкиг.ные приводы (полуперскресгные), произвольно по-
вернутые около оси АА, касающейся шкивов в точках
сбегания ленты (фпг. 562). По в таком случае движение
ленты возможно только в одном направлении (см. фиг. 568).

Закручивание. Еслп повернуть нижнпй шкпв
(фиг. 562) около оси, АА на 180° против верхнего шкива, по-
лучится перекрестный привод (фиг. 581). Вследствие поворота
ленты на 180°, сбегающий п набегающий концы трутся в месте
перекрещивания друг о друга по внутренним поверхностям.
Наружное утолщение ленты накладками и т. н. возможно.

Направляющие и поддерживающие ро-
лики. Где простые приводы невыполнимы, например, прн
очень близко расположенных осях, при приводе из многих

Фиг. 562.

параллель-

ных валов, особенно также при передачах помощью произвольно пере-
секающихся или скрещивающихся в пространстве валов, например,
фиг. 570, там применение направляющих роликов, большею частью
в соединении с неподвижно укрепленным пли самодействующим натяжным
роликом для обратного хода, делает возможным всякий род приводов
прп всяких расстояниях. Они могут служить для увели-
чения угла обхвата или одновременно также для измене-
ния направления ленты и для восприятия веса ленты
при большом расстоянии между валами (поддерживающие
роликп). Обратимость направления движения возможна

Фпг. 563.

лика совпадает
стояние между

в том случае, когда плоскость каждого шкива и напра-
вляющего ролика содержит оба конца— сбегающий и на-
бегающий (для постоянного движения в одном направлении
достаточно, чтобы плоскость каждого шкива содержала
набегающий конец, а сбегающий может быть отклонен
на 15—25°). Фиг. 563 показывает, как плоскости шки-
вов могут включать любой угол а, когда сбегающий
и набегающий концы направляются роликом, касающимся
плоскостей обоих шкивов, и когда плоскость этого ро-
с плоскостью ленты. Предполагается при этом, что рас-

валами в месте скрещпвання К их направлений невелико.

Сдвиг ленты. Направляющий ролик, поставленный впереди набе-
гания ленты, может пр >нзвести любой боковой сдвиг последней. Это

иаходит часто применение для направления ремней, особенно для вклю-
чения, благодаря сдвигу, рабочего, холостого и обратного шкивов, также
и в конических барабанах.

II. Рабочие натяжения ремией и лент.

I. Материал и допускаемые в нем напряжения. Для ленточиой пере-
дачи пригодны все не слишком дорогие гибкие материалы достаточно
прочные, особенно стальные ленты, кожа, ткани, плетеные из волокни-
стых веществ (хлопок, пенька, верблюжья шерсть) и ценные ленты.
Передача стальными лентами *). В передачах стальными лентами,
изготовляемых Обществом Сандвпкена транспортных лент, отд. стальных
леит, Шарлоттенбург, в пяти передачах стальными лентами (главным
образом, для мощностей больше 50 Л. С.) употреблены тонкие ленты нз
холодно прокатаной стали, выплавленной на* древесном угле, прочностью
130—150 kg/mm2, толщиною 0,3—1,1 mm, шириною 80—250 mm. Соедине-
ние концов достигается еамком особой конструкции, скольжение 0,1 0,5%;
коэффициент полезного действия передачи 99%. Давление на оси 8а — 3
до 4 8„. Очень незначительное провисание, никакого удлинения ленты
в работе, большая долговечность. Для больших мощностей две и больше
параллельные ленты. Небольшая ширина по сравнению с простыми кожа-
ными ремнями.

Неприменимы для шкивов диаметром меньше 500 mm, для ступенча-
тых шкивов, разобщительных приспособлений или полуперекрестиого
привода (дли перекрестного привода годятся лишь в том случае, если рас-
стояние места скрещения от меньшего шкива Ь- 4 D). Дальнейшие усло-
вия: точно параллельное расположение валов, крепкие, выверенные круг-
лые шкивы, устойчивость в подшипниках, дабы расстояние между осями
ие изменялось. Расстояние между осями должно быть настолько велико,
3

чтобы общая длина ленты L — v (m/sec), например, при v = 32 m/sec
Ь^24 m.

Ленты движутся по обкладке иа шкивах (на цилиндрических невы-
пуклых шкивах) из бумаги, поверх которой пробковые листочки, которые
надо содержать чисто. При обнаружении скольжения (нагрев ленты) надо
увеличить сцепление обкладки, в крайнем случае вновь натянуть ленту.

Кожаные ремни (из шкуры) изготовляются большей частью из
хребтовой части здоровых воловьих шкур. Шкура имеет около 1,3 m
шириной, 1,50 m длины. Соединение отдельных кусков в одип ремень
достигается склеиванием [клей из сухожилья с прибавкой рыбьего клея 2)J.
Скашивание ковцов на 0,2—0,4 m (смотря по структуре) стругом, так что
используемая длина шкуры от 1,1 до 1,3 т. Для сырых помещений кожа
должна быть склеена особым клеем.

[Толщина, упругость и прочность в отдельных полосах из одной и той
же шкуры весьма различны, чему способствует и приправка шкуры в одну
плоскость. Изготовление прямых ремней обусловлено точным знанием
свойств шкуры. Ремни нз части около позвоночника обладают одинаковыми
величинами удлинения и упругости, движутся прямо, и лучше других
пригодны для больших скоростей. Во всяком случае, целесообразно при-
менять для ремня полосы из одинаково расположенных относительно хребта
частей шкур, так что для ремня в 50 m длины надо нарезать 40 шкур].

Толщина кожи составляет 3 до 7 mm, в среднем 4—6 mm; толщина
двойных ремней 6 mm (легкие), 7 mm (средние) и от 8—10 mm (нор-
мальные); тройных ремней—12 mm и более. Одинарные ремни имеют
часто большие колебания в толщине. При двойных и тройных ремнях
колебания етп легче выравниваются (важно для приводов с натяжными
роликами). Удельный вес в среднем у ~ 1 kg/dm3. Толщину и вес можно

>) Z. d. V. d. I. 1911, стр. 1768; PraKtischer Maschinenkonstrnkteur, 1918, стр. 241.

a) Спр. т. I, отд. Материаловедение (клей).
увеличить искусственно, без увеличения прочности. Сопротивление на
разрыв одинарного ремня составляет 130—200 kg на 1 ст ширины или
200—350 kg/cms. Коэфф, упругости Е ремня колеблется от 500 и 3000,
в среднем 1000 — 2000 kg/cm2 и возрастает (отклоняясь от закона Гука»
с натяжением, так что менее натянутый ремень сильнее пружинит, чем
Очень натянутый.

Наиболее подходящей вообще считается дубленая кожа. Хромовая
кожа более гибка (меньшее Е) и менее чувствительна к теплоте, чем
дубленая, и поэтому предпочтительна для небольших шкивов и жарких
помещений, зато обладает большим упругим последействием (вытягивается
е работе). [Для малых шкивов употребляют ремни и из свиной кожи,
а для совсем малых—ремни из кишек. Особый сорт представляют ремни
на ребро (фабрика приводных ремией Штпгельмайер в Ганновере—
Вюльфель) толщиною в 12—20 mm из длинных узких полос. Полоски
ставятся на ребро, ширина ремня по желанию (исполнены ремни до
3 го ширины) Для малых шкивов идут ремни из хромовой кожи, для
больших—из дубленой).

Так как надрезы, рваннны или отверстия для сшивки, или соединения
ремней вредны, в виду получающегося влияния уменьшения сечения, то
лучше всего соединять концы ремией склеиванием. Только медленно дви-
жущиеся ремни и ремни в мастерских, которые часто приходится ослаб-
лять или вновь натягивать, соединяются замками, сшивками или драт-
вой. Долговечность ремней зависит в значительной степени от обращения
с ними.

Надо чистить ремни по возможности ежемесячно, основательно ежегодно щеткой к
промыванием тепловатой водой (не задевая мест склейки) с последующей смазкой слегка
салом. Впитавшееся минеральное масло удалять бензином пли бензолом, строго оберегать
от смолы. Наилучшпй смазочный материал—ворвань с добавлением воловьего сала. Новые
ремни надо смазать жиром и сохранять и холодном месте.

Расчет кожаных ремней (см. Основания, полезная работа и допу-
скаемые напряжении, стр. 293).

Еще ве выяснено, насколько решающим дли продолжительности
службы ремня являются: наибольшее йшах= + или среднее
напряжение (= к^-\-кт), также и то, насколько мощность ремня зависит
не только от его прочности, во также и от условий сцепления и нагрева,
особенно при небольших быстро вращающихся шкивах. Отсюда большая
несогласованность в данных для допускаемых значений кп.

Если руководствоваться пределом А'шах ’), то получится из допускае-
мых напряжений (стр. 293) кп —	* (fcmax—к/)—Е в kg/cm2,

так что напряжение от изгиба кь (а соответственно и величина 6: I)) ста-
новится очень влрятельиым фактором Для расчета надо задаваться вели-
чиной трения, отношением е и fcmax. Как среднее значение для е можно
иа основании опытов принять данные таблицы 55, при чем с увеличе-
нием скорости ремня возрастают соответственно е от 2 до 4,5 и коэффи-
циент перенатяжения <р от 0,33 до 0,64.

9 Stiei (Theorie des Ricmentriebs, стр. 171) считает для органических материалов
среднее напряжение решающем. Этому взгляду соответствуют все формулы, в которых не
учитывается напряжение от изгиба*
Таблица 55. Значения k„ и Nt
е = отношение напряжений; коэффициент

Скорость ремия в m/sec		3		5		10		15		20	|	
IIII  “ э- ,  II  1 1“ ш 1		2,0  0,33  0,50		2,18  0,37  0,54		2,56 0,44  0,61		2,94  0,49  0,66		3,22  0,52  0,69	
х (задаются)  kf для у = 1 kg/din3		31,2  0,09		32  0,25		34  1,0		36  2,25		33  4,0	
6  D	Б КругЛЫХ цифрах	Полезное напряжение кп kg cm2 н удельная мощность А									
		кп	*		5*	*и			N1		!
Чмю ’/-ОО /100  XllQ ’/во	2,5  5  10  14  20	14  13  10  8  5	0.55 0,5 0,4  0,32 0,2	16  14  12  9  6	1,05 0,95 0,8 0,6 0,4	19  17  14  11  8	2,5  2,25  1,9  1,5  1,06	21  23  16  13  10	4,2  4.0  3,2  2,6  2,0	22  20  17  14  10	1  5,9  5,3  4,5  3,7  2J

Допускаемое высшее напряжение fcmax зависит от преднамеченнсго
срока службы ремня, от его (не вполне известного) предела утомленпя
и текучести, и характера изменяемости нагрузки, особенно же от качества
самов кожи, ее дубления, обработки, смазки н ухода во время работы.
В зависимости от всех этих условий йшах составляет от 10% до 20%
прочности кожи иа разрыв. Обычно /%.,х = 30 kg/cm-' для второстепенных
медленных передач и до 50 kg/cm2 при быстро движущихся ремнях и
хорошем уходе за ними. На фаг. 564 и в таблице 55 для /г х соот-
ветственно приняты значения, которые, в противололожность с фиг. 561,
возрастают с 30 до 50 kg/cm3. Если задаваться большими fcmax и для
медленно движущихся ремней, наярнмер в машинах-орудиях, то надо для
таких ремней брать самую лучшую кожу.

Напряжение от изгиба 1сь = Его: D (см. выше стр. 291: влияние тол-
щины) зависит от теоретического коэффициента упругости Е, при наи-
большем напряжении fcmax. Принимая £fz^0,5 Е и Е=е2 000 (обыкно-
венная котка для приводных ремней), имеем ~ ЮЭЭо: D. Эго именно
значение и лежит в основе таблицы 55. Задаваясь значениями е, кшах
и кь, можно получить для длительной нагрузки и для а 180° допускае-
мые значения кп из таблицы 55 н фиг. 561. Эти значения могут быть
превзойдены на 20—30% при непостоянной наибольшей нагрузке. Неко-
торые фабрики приводных ремней допускают напряжение на 30% больше
и при постоянной нагрузке. Это можно допускать только при гарантии
высокого качества кожи. О влиянии угла а см. стр. 292.

Для сметных расчетов одинарных ремней удобнее исходить из полез-
ного напряжения на 1 ст ширины, к'п — Ъкп в kg/cm. Формулы для
мощности см. стр. 294
ля кожаных ранней при 2 = 180'’.

= (е - 1) : (е 4. 1) =	: 21— Ашах в kf в kg/cnA

V 25	30	35	40	45	50
 3,64	3,84	4,17	4,35	4,5	4,5
V 0,57	0,59	0,61	0,63	0,64	0,64
L 0,725	0,74	0,76	0,77	0,78	0,78
|	40	42	44	46	48	50
6,25 .	9,0	12,2	16,0	20,0	25,0



срутлых числах Л. С./сш2

23

I st

I 17

14

10

	*п	.-^1	*Я	Л7!		Л7!	*»	*	*«	?/,
7,7	23	9,2	22	10,2	21	11,2	20	12	17,5	11,7
7,0	21	8,4	20	9,3	19	10,0	18	10,8	15,6	10,4
5,7	17	6,8	16	7,5	15	8,0	14	8,5	11 7	7,8
4,7	14	5,6	13	6,0	12	6,4	11	6,6	8 5	5,6
3,3	10	4,0	9	4,2	8	4,2	6	3,6	3,9	2,6

На фиг. 564 нанесены значе-
ния кп в kg/cm®, а также и зна-
чения к'„ в kg/cm для одинарных
ремней с 6=0,5 ст в зависимости
1)п .

от скорости ремня t>=-^-m/scc,
а именно (так же, как и в таб-
лице 55) для = 1000 и 6 : D —
= 1:400 до 1:50. Для малых шки-
вов при гибком сорте кожи (мень-
шем Й) можно принимать значи
трльпо большие величины.

Фиг* 564.

Фнг 565
Удельная мощность Л', (соответственно N\), передаваемая 1 ст3
сечения (соответственно 1 cm ширины) одинарного ремня, получается нз
фиг. 565 (для угла обхвата в среднем около 180е). Нижняя часть
фиг. 565 дает возможность найти быстро одну из величин D, п и v,
когда другие две даны.

Пример подсчета кожаного ремня:

N = 600 Л. С. Передаточное число nt : ??2 = 800 : 200; скорость ремня прн чугунных
pnv

шкивах до v = 35 ш/sec, так что: Е = - -  = knf 35 : 75 “ 600 или кпЪЪ = 1300 kg. Из

= 35 m/sec следует Д = 83 ст. Для одинарного ремня с б — 0,5 ст (случай 1)

6	1

& ~	(прн Ei = 1000) в среднем — 6 kg/cm2. Для двойного ремня с б — 0,8 ст

(случай 2)	~ и к^ 10 kg/cm2. Из таблицы можно принять для v =z 35 mjsec при

^’1	S1	1'00

165 : *ni=19 kglcin2; "РН д = ТОО ’	“ 16 kg|cm2’ таК 410 г*=19ТД5=:

1300

“ 137 ст и Ъ2 — jg q g — 102 ст при а = 180°.

Если вследствие большого передаточного числа и малого расстояния между осями
ЁДа	40°

< — 140° или Да — 2 р ~ 40°, то (согласно стр. 292)	zzr 0,33-	0,074, т.-е_

кп станет меньше на 7°/0 и ремень соотиетственно на 7% шире. Наоборот, ври приме-
нении натяжного ролика н а = 220° и Да —40° ремень может быть взят уже на 7%!
Этот результат может быть взят быстрее нз фнг. 565, так как здесь для г “35 mjsec
меньший диаметр для пк — 800 непосредственно указан в нижней части, откуда

получается в зависимости от 6, а затем и верхней части указана удельная мощность J7,

S 1	S	1	600

ea 1 ст2, в среднем = 9,2 Л. С. для -=~ = —— и 7,8 Л. С. для — = -рп- , так что J6 ~ —
JJ	1иЭ	1)	IvU	У, а

600

(СООТВ. И Ь1 ~ Ст> &2 ~ 96 ст)-

Этот подсчет показан на фпг. 565 пунктирными линиями. Изменение угла обхвата
•десь не учтено, все составлено для а =. 180°.

В целях продолжительности срока службы ремня надо следить за допускаемой полез-
ной нагрузкой, чтобы Лшах был установлен только при натяжных роликах илн натяжных
валах и прн большом расстоянии между осями (натяжение от собственного веса); при нере-
гулируемом простом приводе вначале часто сознательно переходят предел ^*Шах’ чт°^ы
отдалить срок дополнительного натяжепня вытянувшегося ремня. Большие ремни должны
быть надеты только с предварительно рассчитанным натяжением кт. Для вертикального илн
наклонного расположения ремня без натяжных роликов с небольшим горизонтальным рас-
стоянием между осями, в виду неизбежного удлинения ремня в работе н связанной с этим
необходимости большего предварительного натяжения (в начале работы), надо уменьшить
значения кп на 10 - 20°/о.

Для средних заводских условий (7?н	7) получается легко запоми-

наемая формула:

N = ЪНп,
где Ь и R выражены в метрах.

Возможность временной перегрузки и фактический предел скольжения кожаного

Рт

ремня зависят главным образом от величины нажатия ремня р ~ и соответственно or

2Л6

нагревания кожи, прн чем р1П — —, а ф есть коэффициент прилегания поверхности
ремня. Неровная, изобилующая швами, поверхность ремня, неверно обточенные шкивы.
слишком большая выпуклость обода, влияют неблагоприятно на ф. Лицевая сторона кожа
него ремня работает лучше (ф 1), чем мясистая’) Высокое значение ф, как и хоре шее
прилегание поверхности ремия, тем значительнее, чем больше отношение 3 : D. и соответ-
ственно Рт»От величины давления нажатия^ зависит и нагревание, ввиду работы треиня
|лрД$ или р.трт, вызывающей проскал’ьзываине смазанного ремня. Чем меньше р (прн дан-
ном ®), тем больше могут быть: скольжение а, р. и перегрузка ремня без опасности чрез-
мерного нагревания.

Прн очень неравномерной работе (падающие молота, прокатные станы, насосы, ком-
прессоры прн недостаточных маховиках) надо всегда считаться с наибольший нагрузкой в
уменьшать кп наполовину, а пором н более. Часто оказывается целесообразным ставить много-
слойный и узкий ремень (таким образом большое р) для облегчения скольжения при толчках.

Если же от ремня требуется, чтобы он работал как предохранительная скользящая
муфта, чтобы он прн перегрузке нли толчках сильно скользпл, то величина иажатия р
должна быть достаточно большой (узкий многослойный ремень нлн малый шкив), и прп
этом следует избегать натяжных роликов.

Ремни, употребляемые одновременно вместо фрикционных муфт и для перемепы иа
правления вращения, переводимые для этой цели вилками, оказываются весьма не-
долговечными, если не будут очень слабо нагружены. Также и перекрестные ремни, тру-
щиеся взаимно в месте скрещения, должны быть слабее натянуты. При больших скоростях
и большой ширине лучше избегать их новее.

Главные преимущества кожаных ремней, помимо их долговечности—удобное соеди-
нение склеиванием (исключая жаркие и сырые помещения) отдельных кож последовательно
(изготовляются до 60 ш длины), параллельно (до 2 ш ширины н более) н слоями один на
другом (до 4-х слоев), благодаря чему возможна передача больших мощностей па большие
расстояния при всесторонне гладкой и плотной поверхности. Можно и просто накладывать
несколько ремней друг на друга. Недостаток кожаных ремней—их дороговизна и опасность
быть объектом частых краж.

Ремни из волокнистых материалов (тканные). Употребительны чисто
тканные ремни: тканные, волосяные и хлопчатобумажные; меиёе употре-
бительны пеньковые ремни и пасы, и плетеные бумажные ленты, напри-
мер Эпата—ремни Акционерного Общества Канатной промышленности
в Мангейме. Для очень маленьких шкивов применяются тонкие тканине
ремни или пасы, например для привода шлифовальных кругов. Тканные
ремни, большей частью, дешевле кожаных, но менее долговечны.

Волосяные ремни (7С в среднем 400 kg/cm* 2) ткутся нз животной воло-
сяной пряжи, при чем основа изготовляется либо из чистой верблюжьей
шерсти, либо пз смеси (иногда и совсем без верблюжьего волоса). Хоро-
шие волосяные ремии полезны, благодаря их большой упругости (не менее
кожи), например, для работы с толчками. Хлопчатобумажные ремни (11^ =
= 360 до 520 kg/cm2) также крепки, но менее упруги, чем волосяные.
Е для волосяных ремней = 2500 — 6000, для хлопчатобумажных —
5000—14000, смотря по роду ткани 2).

Пропитанные тканные ремни: балата и резиновые приводные ремни,
большей частью, из сложенных вместе кусков лучшей хлопчатобумажной
ткани, пропитанных балата смолой или резиновым раствором. Резиновые
ремни бывают с односторонней и двусторонней резиновой накладкой. Для
ремней балата К. в среднем = 450, Е = 9000—15000 kg/cm2.

Пропитанные ремни ие должны быть жестки и ломки—иначе совсем
непригодны. При температуре выше 30е или 40° - балата ремень легче
разлагается иа свои составные части, чем резиновый ремень, выносящий
температуру до 70°, например, в жарких помещениях.

’) Z. d. V. d. I. 1924 г. стр. 787. Какое должно быть прилегание ремня: лицевой
или мясистой стороной? На небольших шкивах и прн сильной выпуклости обода мясистая
«торона прилегает лучше.

2) Stephan, Ding], Pol. J. 1916 г. № 2/3
Расчет тканных ремией ’) из среднего временного напряжения к1г
(см. выше стр. 293) для надежности принимают коэффициент ср = 0,33.
Тогда кп = -д (кя — kf) илп при у - 1, к„ = км —	, кя по роду

гкаии и добротности:

для хлопчатобумажных ремией = 15 до 30 kg/cm2
„ волосяных	„	= 10 до 30	„

Обычная толщина 1 — 1,4 cm, однако изготовляют любой толщины.

Размер толщнны тканных ремней выбирается так, чтобы они могли
заменять кожаные ремип такой же ширины. В большинстве случаев доста-
точно рассчитать шкивы для кожаных ремней и заказать тканные ремни
на данную мощность. Для небольших шкивов надо рассчитывать илп выби-
рать ремни по особым указаниям фирм.

Преимущества ткан в их ремней. Большая равномерность
ткани, размеров и упругости. Волосяные ремни меиее кожаных чув-
ствительны к ныли, влияниям погоды и жара, а ремни особого из отовлеиия
из чистой верблюжьей шерсти также и к щелочам, кислотам, бензиииым
парам и пр.

Чистые хлопчатобумажные ремни мало чувствительны к .теплоте и
щелочам, но быстрее изнашиваются, чем волосяные и служат больше для
второстепенных приводов. Балата ремни—для работы в пыли н сырости
в умерен но-теплых помещениях. Резиновые ремни без покрышек для сухих,
пыльных и жарких помещений, с двустороннпми покрышками для помеще-
ний сырых, насыщенных парами и кислотами. Для приводов с нажим-
ными роликами требуются также покрышки. Резина разъедается жирами
и маслами.

Недостатки ткаиных ремней. Хлопчатобумажные ремии чистые и про-
питанные обладают малой упругостью, так что при небольшом растяжении
в работе самопружпвение быстро пропадает, н требуется автоматическое
натяжение (от собственпого ли веса, натяжных валов пли натяжных роли-
ков) а также и предварптельиое натяжение. Тканные ремни моиее кожа-
ных допускают перегрузку, так как при перегрузке большей частью вне-
запно появляется скольжение. Соединение тканпых ремней склеиванием
в большинстве случаев возможно, но часто неудобно вследствие необхо-
димости последующих перешивок С другой стороны, часто образование
непрерывного кольца из ткани или сращпваиин концов оказываются не-
возможными, хотя это было бы лучшим решением вопроса. Поэтому при-
ходится прибегать к соединениям замком, что ослабляет ремень, не допу-
скает применения натяжных роликов, а при больших скоростях ремень бьет.

Боковое движение ткаиных ремней возможно лишь при специальном
укреплении кромок и применении роликов на переводных вилках, и все же
при частом передвижении туда и назад ремень быстро разрушается.

Цепные ленты обладают следующими преимуществами: большой гиб-
костью, удобством соединения и последующего натяжения каждого звена,
достаточностью предварительного натяжения от большого собственного
веса при горизонтальном и наклонном расположениях. Недостаток—боль-

‘) Z. d. V. d. I. 1001, стр. 353, по Thomae.
шое изнашивание отдельных звеньев, особенно при больших окружных
скоростях и натяжных роликах, поэтому v < 20 m/sec.

Чаще всего они изготовляются нз коротких кожаных пластинок со
стальными шарнирными штифтами.

2.	Установка- Простые приводы.Чем меньше угол обхвата, тем силь-
нее должно быть предварительное натяжение за счет полезного натяжения,
для передачи последнего без скольжения. Поэтому выгодно, особенно при
больших расстояниях между валами, иметь ведущий конец внизу, а сбе-
гающий наверху (фиг. 557) располагать привод по возможности горизон-
тально и не допускать большого передаточного числа без натяжных роли-
ков илп валов.

При неравномерной передаче энергии, особенно в соединении с кри-
вошипными механизмами, прп неравномерной толщине и неточной поверх-
ности шкивов ремеиь бьет и образует волны, могущие периодически
уменьшать у юл обхвата: поэтому предварительное патяжение в таких
случаях должно быть увеличено. Большие расстояния между осями, напри-
мер, еВ5 20т, большей частью требуют применения натяжных ролпков
для уменьшения провисания ремня, увеличивающегося вследствие растя-
жения. Обычное расстояние для простых приводов е 20 Л, чтобы лучше
воспринимать вибрацию быстро вращающихся шкивов; для стальных дейт
целесообразно расстояние, равное половине окружной скорости.

Если поработавший ремень сверх нормы вытянулся, то не рекомендуется укорачивать
его немедленно: лучше смазать говяжьим салом сторону, прилегающую к шкиву. Ремень
начинает вначале скользить. Сало от нагревания становится жидким, всасываегси ремнем,
укорачивает последний, благодаря набуханию, процента на 2 и делает ремень опять спо-
собным тянуть привод. Смолу, канифоль и т. п. следует безусловно избегать, так как они
вакупоривают поры.

Натяжные ролики. По опытам Камерера натяжной ролик правильных
размеров и установки—на обратном ходу, возможно близко к меньшему
шкиву, диаметром равным, по крайней мере стократной толщине ремия,
а для ткаииых ремней равным меньшему шкиву- очень мало уменьшает

коэффициент полезного действия привода, зато при одинаковом наиболь-
шем натяжении уменьшает, благодаря увеличению угла обхвата, напря-
жение к<2 в пользу передаваемой полезной нагрузки к„, автоматически
регулирует натяжение ремня и делает возможным необычные установки:
очень короткие и очень длинные расстояния между осями, вертикальные
приводы, большие передаточные числа, более узкие шкива, сильную пере-
грузку. Ремень лучше сохраняется, если постоянно подвергается только
безусловно необходимому наименьшему напряжению /с2 и совершенно раз-
гружен при выключении натяжного ролика во время остановки. С другой
стороны ремень должен быть приспособлен для двойного изгиба в обе
стороны, а ролик, при работе при-

Фиг. 567.

вода толчками, должен быть снабжен
глушителем. Приводы с натяжными
роликами не допускают обратимости
направления вращения передачи.
Пример: Привод с натяжным роликом
Бамаг (фиг. 566) мощностью до
2400 A. S. При переменной нагрузке
необходим глушитель у натяжного
ролика или неподвижное укрепление
последнего. Сравни ролик фирмы
Вюльфель фиг. 567. Смотря по устрой-
ству, натяжение сбегающего конца
достигается либо собственным весом

ролика (фиг. 566), либо противовесом (фиг. 567). Ролик на фиг. 567 рас-
положен в подшипниках с вылетом до 300 mm для удобства отведения
ремня. Подшипники с автоматической смазкой, или на шариках.

Полуперекрестный привод. На фиг. 568 изображен полуперекрестный
привод (согласно стр. 295). Шкивы особенно широки и обточены пра-
вильно по цилиндру для лучшего направления сбегания ремня. При

ведущий

Фнг. 568,

этом оба шкива сдвинуты но Баху относительно
линии пересечения средних плоскостей: ведущий шкив
на С] = 0,1 до 0,2 Ъ, а ведомый на ея = 0,5 до 0,6 Ъ.
Точная и наилучшая установка шкивов может быть
произведена лишь на месте работы, по фактическому
движению ремня. Ведомый шкив должен быть осо-
бенно широким, так как сбегающий конец ремня дви-
жется по нему взад и вперед. Мощность такого при-
вода на 25% меньше, чем при открытом или пере-
крестном ремне. Расстояние между осями должно
равняться наименее — двойному, лучше — четверному
диаметру большего шкива. Если от полуперекрестного
привода требуется, чтобы ои мог работать в обоих
направлениях, то шкивы должны быть особенно
широкие, расположенные симметрично к месту скре-
щения обеих осей (/>’, > D2 Ь; Вг > I)t -|- Ъ, где
В и I) относятся к шкивам, а 6 = ширине ремня).

Ремни, которые должны легко скручиваться, не
ДОЛЖНЫ быть СЛИШКОМ широки И СЛИШКОМ жестки

у кромок. Поэтому Геркене при-
меняет для полуперекрестных при-
водов на большие мощности два или
три ремня неодинаковой ширины,

а_____

*Мк|;;ч.яЬвэ

Фнг. 569.

наклеенные друг на друга в виде ступенек (фпг. 569); крайняя часть а этих
ремней, как одинарный ремень, легче вытягивается и делается выпуклой.
Угловые приводы о направляющими роликами (фиг. 563). В таких
приводах ремень также закручивается, почему Геркене и рекомендует
для больших мощностей усиленный в средией своей части ремень, а именно,
на него наклеиваются в виде ступенек два или три более узкие ремня,
края же его остаются свободными и более упругими.

Соединять ремни лучше всего только склеванием, так как все другие
соединения сильно страдают при скручивании (рвутся).

Прпмер простого углового привода с направляющим роликом—см
фиг. 570. Здесь ролик ведущего конца должен иметь по крайней мере
полуторную ширину (а ведомого конца
двойную, даже 2'/г ширину), и диаметр
его должен быть не слишком мал. Изги-	“14*» ’

бающие усилия требуют соответственно /gjSgu.
большого диаметра направляющего ро- /гСьх
лика, особенно в ведомой части. Так как Л
обе плоскости шкивов, в которых ремень
движется, а также и плоскости яапра- Ju L
вляющих роликов должны заключать щ_ЦГ фиГ- 570,
этот ремеиь, то должна быть обеспечена
возможность перестановки направляющих роликов во все стороны посред-
ством шаровых или крестовых сочленений (см. трансмиссионные каталоги).

3.	Ременные шкивы. Чаще всего из чугуна, небольшие также нз
дерева. Железные шкива (втулки чугунные, спицы из круглого железа,
обод из листового материала или прессованные железные) менее распро-
странены. Следующие данные относятся к чугуну.

Толщина края обода: Sj = 0,01 В -ф 0,3 ст.

1 .—	j	—

Высота выпуклости обода: W — — У Б до В; W и В в mm.

4	о

Выпуклость обода должна соответствовать расстоянию между осямп,
передаточному числу, размеру нагрузки, характеру работы и материалу
ремня. Выпуклость полезна тем, что выравнивает неизбежные недостатки
установки трансмиссионных частей и неровности ленты ’).

При открытых и перекрестных ремнях только ведомый шкив должен
быть выпуклым. Не выпуклыми, а обточенными по цилиндру должны быть
вообще ведущие шкивы, далее оба шкива при стальных п цепных лентах,
при перекрестных и угловых передачах (в последнем случае и напра-
вляющие ролики), также и шкивы, на которых ремеиь должен передви-
гаться, или по которым ходит несколько ремией. Геркене рекомендует
однако дри больших скоростях (v ф> 30 m/sec.) делать и ведущий шкив
выпуклым. Горизонтально расположенные шкивы получают по необходи-
мости нижний борт. Вообще же бортов следует избегать, так как они
только портят ремень, если он их касается.

Шкивы должны быть хорошо выбалансированы п гладки, потому что
ремеиь по ним скользпт, т.-е. вытягивается или укорачивается, когда пере-
ходит от ведомой части ремня к ведущей или от ведущей к ведомой. Гладкие
шкивы дают меньший износ и лучшее прилегание ремня, чем шероховатые.

*) Г е р к е и с, Z. d. V. d. I. 1899, стр. 133,
Число спиц: г= — ^1), где D = диаметр шкива в mm.

Спицы (при достаточно слабом ободе) делаются только прямыми
(фиг. 571). Применявшаяся прежде форма кривых спиц только увеличи-
вает вое шкива Уменьшающееся от вала к ободу в отношении 5:4 сече-
ние сппц большей частью эллипти-
ческое (отношение осей от 1:2 до
1: 2,5). Если h размер большей
оси эллипса—сечения спицы (про-
долженной до вала) 0,41г — мень-
шей оси, и если примем, что
в передаче усилия участвует

Фнг. 571.

1	? * /
только — спиц, и что оо — (сече-

3

ние ремня) 2g: 3 ст2, то яри

7сь = 300 kg/cm2 получим

3

h = УЬЪ R  2,5 : 1.

Размеры Ъ, 6 и R в ст.

Втулки могут быть несколько слабее, чем указано для зубчатых колес
(стр. 255).

Длпиа втулки = ширине обода В, если В = 1,2 d до 1,5 d
(d = диаметр вала). Широкие шкивы получают длину втулки <( В. Для
115	7

двойных шкивов достаточна длина втулки — — В, если — В — до — d,
для В }> 30 ст шкиву дают два ряда спиц.

Таблица 5G. Нормальные диаметры шкивов в mm (DIN 111).

112	1120	200	2000			3G0	3600	63	630	6 300
125	1250	225	2250		400	4000			710	7 100
140	1400	250	2500			450	4.100	80	800	8 000
160	1600	280	2800	50	500	501 И)	90	900	9 000
180	1800	320	3200	—	560	5600	100	1000	10000

Таблица 57. Нормальные ширины ремня & и шкива В в mm (DIN 120).

Ъ = 30 40 50 60 70 85 100 120 140 170 200 230 260 300 350 400 450 550

Б — 40 50 60 70 85 100 120 140 170 200 230 260 3 0 350 400 450 500 600

Таблица 58. Нормальный способ закрепления шкивов (DIN 110).

|	500	|	630	|	800	| WOO |	1250	|	1600 | 2000

Сиертпые ременные и к п в ы (стянутые):

Без шпонки для В 1	400	I	300	I	200	I 100 j	—	।	—	]	—

К тон ид лыске „ „ |	500	|	400	|	400	[	300	I	300	I	200	|	100

Цельные шкивы:

Фрикцион, клип для В^ I	209	|	200	I	100	1	—	i	—	i	—	I	—

Клин иа лыске „	„	|	300	|	300	|	300	|	200	|	100	I	—	1	—

Для больших размеров надо применять гнездовые клинья. Данные относятся к шки-
вам, могущим переда«ь одинарным ремнем по крайней мере 1 : 3 мощности вала (для
трансмиссионных валов).
4.	Переводы для ремня. То обстоятельство, что огибающие ленты
могут быть на ходу передвигаемы по свопм шкивам нажатием сбоку на
набегающий конец помощью переводной вплки
(для чего требуется определенная толщина ленты,
например, кожи, или же утолщение краев у тканных
лент), используется для включения и выключения
различных валов, преобразователей и передач.

Рабочие и холостые шкивы (закрепленные

на валу и свободно сидящие): а) включение п фиг. 572.
выключение ведомого вала при продолжающейся

работе ремня и ведущего вала (простейшее устройство), Рядом с рабочим
шкивом на валу, на крепко связанной с ним втулке (фиг. 572 и 573) иле
на отдельной опоре насаживается

Фиг. 573.

холостой шкив такого же размера
(случай подшипника, вращающегося
кругом вала, в противоположном’!,
неподвижному). При длинном приводе
и длительном холостом вращении
необходимо надежное смазочное
устройство втулок. Простая форма:
фиг. 572 — холостан втулка со смаз-
кой салом извнутрп. Другие формы,
фпг. 354 и 355. Для длительной

работы хороши, хотя п дороги,
шариковые подшипники со смазкой салом или маслом. Фиг. 573 —
шариковая букса Г. Полизиусав Дессау. Крылья, насаженные между
шариковыми рядами, улучшают циркуляцию масла *). Часто применяется

для контр - приводов машин
орудпй (отсюда нормированный
контр-прпвод D1N 751—757)
и для приводов с переменным
направлением вращения и пе-
ренесением ремня со шкива
вправо вращающегося нахоло-
стон и влево вращающийся (от-
крытый и перекрестный ремни).

6) Включение и выключе-
ние всей ременной передачи;
целесообразно прп долго про-
должающемся холостом ходе
и резервных машинах. Рабочий
в холостой шкпвы на веду-
щем валу (лучше если также
и на ведомом). Особая опора
(втулка) для холостого шкива,
по крайней мере, на ведущем

Фпг. 574.

валу. Фиг. 574 изображает опору для холостого шкпва фпрмы Фогель
н Шлегель, Дрезден. Для включения находящегося в покос ременного

Ч Фоль к. Машинные детали, ‘L. d. V. d. I. 1907, стр. 1767.
308

i.	детали Машин.

Таблица 59. Веса окончательно обработанных и расточенных
шкивов в kg.

(Данные Б а м аг, Дессау фиг. 571» не все еще нормированы).

Верхние числа относятся к цельным шкивам, нижиие к свертным. Шкивы вполне
готовые, цилиндрические, ие выпуклые, отверстие ступицы < 0,1 В 4- 20 mm.

Ширина В шкива в шт.

D

в mm	75	100	125	150	200	250	300	350	400	450	500	600
200	6,5	7,5	8,5	10,0	12	14,5	18	25	3			
	7,5	8,5	10,0	11,5	14	16,5	21	28	33			
зов	10,0	11,5	13,0	15,0	17	22,0	27	37	43			-
	11.0	12,5	14,5	16,5	19	26,5	31	43	53			
	15,0	16,5	18,0	20,0	23	32,0	37	52	58			
	16,0	18,0	19,5	21,5	28	36,5	44	61	73			
500	20,0	21,5	23,0	28,0	33	42,0	49	67	74	86	98	
	21,5	23,5	25,0	31,0	38	47,0	59	81	95	96	108	•
600	24,0	25,5	27,0	35,0	42	50,0	61	83	92	106	122	
	26,0	28,5	30,0	39,0	48	59,0	71	99	117	120	136	•
	28,5	31,0	34,0	43,0	52	62,0	75	100	112	130	146	
	31,0	34,0	38,0	48,0	59	71,0	85	121	141	148	164	•
800		39,0	42,0	51,0	62	76,0	89	120	132	154	174	
	•	43,0	47,0	58,0	71	85,0	101	145	165	178	192	•
900		47,0	90,0	59,0	72	90,0	105	141	154	182	204	
	•	52,0	56,0	68,0	84	99,0	119	171	191	210	224	
1000		55,0	58,0	69,0	84	104	123	165	178	212	236	
		61,0	65,0	79,0	98	115	137	199	217	244	260	•
1100		64,0  71,0	68,01  76,0	79,0  91,0	96  113	122  131	142  157	189  229	202  247	244  280	268  298	•
1200		74,0	80,0	91,0	110	140	162	217	230	280	304	
	•	82,0	89,0*	103	129	149	177	261	279	318	338	«
1300		84,0	92,0	105	126	160	184	245	260	316	344	
		93,0	102	117	146	169	198	295	313	358	382	•
1400				119	142	182	207	277	292	354	388	
	•	*		133	164	191	222	331	349	400	428	•
1500				135	162	204	231	310	326	394	432	
	•		•	151	183	215	248	369	387	444	478	
1600				153	182	226	258	346	364	438	480	
	*	•	•	171	203	241	276	409	427	490	530	•
1700				171	202	248	286	382	404	484	528	
			•	191	225	269	306	451	469	540	586	•
1800				191	222	274	316	420	446	534	580	
		•	•	213	249	299	838	495	515	594	642	•
1900				211	246	302	346	462	490	586	634	
				237	275	, 331	372	541	565	652	704	•
					270	ззо	378	506	538	642	692	
2000			•	•	303	365	408	589	619	714	766	•
”—							416	496	560	7.6	828	968	1034	1254
абоо				•	473	561	618	889	927	1078	1136	1376
3000					608	706	784	1116	1188	1372	1456	1748
			•	•	693	791	878	1259	1327	1510	1596	1904
3500					838	956	1048	1512	1604	1838	1950	2318
				•	963	1071	1188	1685	1797	2034	2134	2508
4001					1096	1234	1346	1932	2050	2334	2486	2938
			•		1269	1383	1532	2169	2303	2590	2738	3160
привода, необходимо привести в движение холостой шкив от ведущего
помощью простого фрикционного включателя 8 (трущиеся поверхности
кромок обоих шкивов, см. фпг. 574) и нажимного приспособления А
и довести до полного числа оборотов, затем уже перенести ремень вилкой.
Сравни фиг. 425 и 426. стр. 205. Включение ремяей помощью переводов
должно производить по возможности при наименьшем окружном усилии Р
и наименьшем давлении масс Рт, чтобы сократить время скольжения
ремня и сберечь его. Прп большом давлении масс и ннчтожном усилии
нажима ремень быстро срабатывается.

Переменные преобразователи могут работать при ременной передаче:
а) с непрерывным включением помощью конических барабанов, по кото-
рым ремень может
переключением рем-
ня с одной пары шки-
вов на дру>ую помо-
щьюступенч. шкивов
(фиг. 578 и 579).

Условия ра-
боты: 1. Прн авто-
матическом регули-
ровании натяжения
натяжными ролика-
ми илп натяжными
валами, один шкив

может оставаться цилиндрическим, а другой делается коническим пли сту-
певьчатым, особенно, когда изменение передаточного числа небольшое.
Большей же частью ставится условие, чтобы общая длина ремня для всех
передаточных чисел оставалась постоянной (Ъ — постоянно), дабы пред-
варительное натяжение прп включениях оставалось одно п то же.

2.	Выбором открытого или перекрестного ремня можно сохра-
нить пли изменить направление вращения трансмиссионных валов
(фиг. 575 и 576).

3.	При ступенчатых шкивах во многих случаях является
целесообразным или даже необходимым условием, чтобы отдельные пере-
даточные числа составляли геометрическую прогрессию, т.-е. чтобы
in : *и4-1 = постоянно = ср. (Ср. стр. 261 и сл.).

Также и при непрерывном включении (коннческпмя барабанами) иногда ставится
условие, чтобы передвижениям ремия на одинаковое расстояние соответствовало одина-
ковое увеличение передаточного числа.

4.	Иногда ставят условием равенство шкивов для обоих валов, чтобы
пользоваться одной моделью.

Расчет шкивов. Целесообразно исходить из передаточного числа
г=1:1, для которого выбирают радиус шкивов г0. Если расположить,
как на фпг. 577, радпусы парных шкивов рядом н принять i'i-f-r2 = 2r^,
то для радиусов получается, в случае геометрической прогрессии кривая
3 между осями 1 и 2, удовлетворяющая условию	—, где 9 —

внаменатель прогрессии, а п—число членов. г° п (т +0

Такая кривая дает всегда геометрическую прогрессию для переда-
точных чисел, если ее разделить линиями, параллельными осям , отстоя-
щпми на произвольно равных расстояниях друг от друга. (Па чертеже

такое построение дает<р = 1,28).

При одинаковых шкивах (условие 4) и нечетном числе ступеней
(п = 3, 5, 7........  фиг.	578) средние шкивы должны удо летворять

условию	При четном числе ступеней (п = 2, 4, 6, фиг. 579)

ступени с обеих сторон от середины имеют передаточные числа

и соответственно при чем знаменатель прогрессии ф = ср1 2.

При пяти ступенях знаменатель

Фнг. 578.

Фиг. 579.

Пример. Пусть г0 = 300; »raaJC : 'min

п—1	4

Таким образом (г2 :	= ----	= 0,83; (г2 : г0\ —	- = 0,67, так что

1,41	1	1,41й	1

(г2), — 250 mm н (г2)2 = 200 mm. Точно так же убывает в направлении другой стороны.

При четырех ступенях знаменатель прогрсссни

Фиг. 580.

4-L

ф =V 4 — <?9 или <р — 1,26; таким образом,

2	2

fr> : Го), = , 2U рр: («•, 	= -} --№ + г:

(г2), =. 265 mm, (г2)2 = 200 mm.

Более точный подсчет для небольших расстояний между
осями при помощи вспомогательной величины Е см. ниже.

Уравнение rt —|—г2 = 2ге вполне правильно для
всех перекрестных приводов (как и для зубчатых и
фрикционных колес) и практически правильно также
для открытых приводов с большим расстоянием между
осями, пока Z.P (фпг. 580) очень мал, т.-е. когда
sin (5 =	20. Далее уравнение довольно

точно и для открытых приводов (непрерывных п пре-

рывистых) с небольшим расстоянием между осями, раз только натяжные
ролики или валы выравнивают отклонения (что всегда целесообразно).

Точнее -J- гя — 2 Е дтя открытых ременных приводов, также и

2 Е	1

1	--- 	------ в \ 1 -j- 1/

Lindner, Maschinenelcmente, стр. 177.
Это означает, что -|- г2 в обе стороны от i = 1 :1 немного уменьшается н тем более,
2r	1

чем больше и передаточное число i или — (табл. 60).

Таблица 60. Значения Е.

i =.		2'	3	4	5	6
2Т = ,,1“	1,0	0,9965	0,992	0,989	0,986	0,984
	1,о	0,995	0,989	0,984	0,980	0,977
*1	1,0	О.111Й	0,984	0,978	0,973	0,969
	1,0	0,988	0,974	0,963	0,955	0,049
	1,0	0,977	0,950	0,929	0,914	0,903

Общая длина ремня L ^--2г0~-\-2е для открытых приводов
(фиг. 580) и L = 2 г0 гс -J- 2 е cos р 4 г0 р для перекрестных приводов
(фиг. 581), где sin р = -у". Если известны г, и г2, то L^~ (rt -f-r2)-|-
. _ , (г, zp r2)2	«

2 e	————, где знак — для открытых ремней,

а -|- для перекрестных

Конические шкивы (фиг. 575 и 576) могут иметь
только небольшой уклон образующих, изображаемых
в проекции параллельно

(tg В, = tg о2 0,1),
п набегающий ремень должен задерживаться роли-
ковыми вилками или натяжными роликами с широ-
кими бортами от передвижения вдоль шкива- Натяж-
ные ролики всегда следует ставить при малых рас-
стояниях между осями. В то время, как конические
барабаны для перекрестных ремней всегда могут быть
ограничены прямолинейными образующими, барабаны
для открытых приводов при малых расстояниях между осями тогда лишь
делаются несколько выпуклыми, когда необходимо учесть влияние 5.

Применение ремней любой ширины при конических барабанах не-
принято, а посему и мощность ограничена. По Геркен с у можно
несколько увеличить мощность расположением ремней по фиг. 575 и 576

Ш. Приспособление канатов, шнуров и клино-
образных ремней для передачи работы.

1. Материал и напряжения в нем. Для шнурового привода пригоден
всякий не слишком дорогой, крученый шнур достаточной прочности,
особенно канаты из моталличе ko i проволоки, пеньки, хлопка, далее
кожаные шнуры, струны из кишек и, как среднее между ленточными
и шнуровыми приводами, клинообразные ремни из кожи, резины, ремни
плетеные, шарнирные цепи и т. п.

Проволочные канаты для приводов свивают из стальных проволок
08 = 1,0 до 1,8 mm с пеньковой сердцевиной (для увеличения гибкости),
а для больших шкивов также и с сердцевиной пз мягкой железной про-
волоки. Требования на изгиб такие же, как и для стальных лент. Поэтому
8 __ 1

должно быть по возможности ~ —$$ для всех шкивов, направляющих
и поддерживающих роликов, соответственно О =t 150 d до 200 d, смотря по
количеству проволок в канате. При ~ получается fc;, = 2100kg/cma
и следствием этого недолговечность каната. Размеры нормальных канатов
смотри в ннжепомещенной таблице 61.

• Таблица 61. Приводные проволочные канаты.

Фельтен и Гюпльом. Кярловскпи завод в Мюльгсвме (на Рейне), Вене и Будапеште.

I. Для канатных шкивов нормаль-
ных диаметров:

II. Для канатных шкивов малых
диаметров:

Диаметр каната в шт	Число । диаметр проволок		Вес 1 m В kg	Диамет । каната в mm	Число 1Диамет| проволок		Вес 1 m В kg
	каната	в mm			каната	в mm	
9	36	1,0	0,26	11	48	1,0	0,36
10	42	1,0	0,31	12	54	1,0	0,40
11	36	1,2	0,38	13	60	1,0	0,45
12	42	1,2	0,45	14	64	1,0	0,48
13	30	1,4	0,51	15	72	1,0	0,55
14	42	1,4	0,61	16	64	1,2	0,69
15	48	1.4	0,70	18	72	1,2	0,79
16	42	1,6	0,79	20	80	1,2	0,88
18	48	1,6	0,91	22	80	1,4	1,20
20	48	1,8	1,15	2*	88	1,4	1,33
22	54	1,8	1,30	26	80	1,6	1,56
24	60	1,8	1,46	28	88	1,6	1,73
26	60	2,0	1,80	30	80	1,8	1,98
				32	88	1,8	2,19
				34	96	1,8	2,41

III.

Железная проволока (вместо пенькн) в стренгах.
(Только для больших шкивов и больших расстояний между осями).

наименьший । допускаемый диаметр канат-1 кого шкива в mm ]	Толщина про- волоки в mm	Диаметр каната в mm	। Число прово- 1 лок в канате	Вес погонного метра каната в kg	Наименьший j допускаемый диаметр канат- ного шкива в mm	Толщина про- волоки в mm |	Диаметр капата в mm	Число прово- 1 лок в канате 		Вес погонного метра каната 1 в kg
		7	24	0,18			10,5	24	0,41
1030	1,0 {	9	42	0,32	1500	1,5 |	14	42	<>,71
		12	56	0,42			18	56	0,95
		7,5	24	0,22		(	П	24	0,46
1100	ы {	10	42	0,38	1600	1.6	15	42	0,81
		13	56	0,51		I	19	56	1,08
		8,5	24	0,26			12	24	0,52
1200	1,21	11	42	0,46	1700	1,7 {	16	42	0,92
		14	56	0,60			20	56	1,21
		9	24	0,30			13	24	0,58
1300	1.31	12	42	0,54	1800	1,8 |	17	42	1,03
		15	56	0,71			21	56	1,36
		10	24	0,35			14	24	0,72
1400	1,4 |	13	42	0,62	2000	2,0 |	19	42	1,27
		17	56	0,82			23	56	1,68
Натяжение стальных канатов должно происходить только от их
собственного веса; поэтому целесообразны большие расстояния между
валами (наименьший — 25, лучше 50 до 125 ту Пзгпбапия то в одном,
то в другом направлении натяжными пли направляющими роликами надо
безусловно избегать. Допустима полезная нагрузка, принимая во вни-
мание и некоторую неравномерность распределения вагрузки в различ-
ных точках ее приложения, не более 180 kg ст3, соответственно на-
пряжению 7с„', отнесенному к описанному сечению, от 50 до 80 kg/cm2,
так что для каната, толщиною в d mm, получается передаваемое окружное
усилие в kg для

<1 — 9 10 11 12 13 14 15 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 37 mm
Р~5О 60 70 85 100 120 140 160 180 210 240 270 300 330 365 400 445 500 kg

При работе под открытым небом в виду опасности ржавления надо
применять канаты из оцинкованной проволоки, v = 6 до 10 m/sec, для
малых усилий и до 25 m sec для больших усилий. Соединение концов
каната сращиванием или замком. Надо регулярно смазывать канат для
предохранения от ржавчины. Применение проволочных канатов исключи-
тельно для передачи энергии становится все реже, так как они требуют
икпвов больших дпаме!ров, а поэтому применяются лишь при небольшом
числе оборотов и при большом расстоянии между валами.

Пеньковые и хлопчатобумажные канаты. Для расчета принимается
не фактическое, а описанное сечение, например, круг, квадрат и др.,
к которому уже относятся к/, к,', Е' и у'.

Пример: для фактического сечения — 1200— 1350 kg.cm'1 для новых, 500 kg/cm
для старых хлопчатобумажных канатов; Е — 6000 — 15000; у — 1Д описанного
2

сечения получается около ~ указанных величии.

Витые круглые канаты состоят большей частью из трех стревг
(прядей) толщиною 6; из которых каждая свивается из бо п.шого числа
нптей. Диаметр каната 2,2 о. При этом фактическое сечеяпе стренги
= приблизительно 0,62 площади ^-. Ход виитовой линии стренги при-
близительно 56.

Таблица 62. Круглые приводные канаты из пеньки или хлопчатой
бумаги.

Завод Фельтеп н Гюнльом в Кельне.

Вес каната Gt в kg/in,

Диаметр каната d в irm		25	30	35	40	45	50	55
Чесаная пенька 	 -	.		0,52	0,73	1,05	1,40	1,70	2,00	2,40
Светлая манильская пепька . . .		0,46	0,65	0,85	1,25	1,50	1,90	2,25
Американская хлопчатая бумага .		0,47	0,67	0,93	1,25	1,50	1,90	2,25

больших шкивов.

Канаты из манильской иеиьки менее гибки, требуют

На сращивание концов каната надо иметь добавочной длины 3—4 т.
Канатные замки себя не оправдали. Дополнительное сращивание вытяги-
вающихсн в работе канатов стоит много денег и времени. Лучше поэтому
канаты вначале хорошенько высушить и вытянуть до употребления. Прп
надлежащем уходе п смазке канатов через каждые 2 — 3 месяца, а вна-
чале и чаще, канаты могут прослужить шесть лет н больше.

Треугольные и восьмиугольные плетеные канаты того же завода при-
легают на большой поверхности к обеим сторонам желобков шкпва и дают
хороший коэффициент полезного действия, не подвергаясь значительным
деформациям.

Треугольные канаты:

Дпаметр каната d. . . .	35	40

Расчетное сечение ...	9	12

Вес С1............ 1,0	1,25

Восьмиугольные канаты:

Дпаметр каната d. . . .	25	30	35

Расчетное сечение ...	—-	6,3	9,1

Бес С, ........... 0,45	0,50 0,80

45

15

1,50

50 тот

19,5 ст®

1,75 kg т

40	45	50	55	mm
12,3	16,1	20,3	25,1	cm3
1,05	1,30	1,60	.1,95	kg/m

Квадратные канаты (фпг. 590). Акционерного Общества
канатной промышленности б. Фердинанд Вольф завод квадратных кана-
тов—Мангейм-Некарау. (Квадратные канаты завода Федьтен и Гюильом
обладают приблизительно таким же весом).

Толщина каната d	,,	. .	25

Расчетное сечение	—cP. .	6,25

Бес &।	.	0,55

Диаметр шкива D	.	0,375

30	35	40	45	, 50

0,0	12,25	16,0	20,25	25,0

0,90	1,10	1,45	1,75	2,15

0,45	0,7	0,8	0,9	1,1

55 шт
30,25 ст’
2,70 kg/m

1,4 т

Плетеные квадратные канаты обладают большой гибкостью, не пере-
кручиваются и весьма мало удлиняются.

Расчет. Прочность пенькового каната очень велика (1Г/=800 до
900 kg/cm2), но долговечность канатов ие велика, вследствие внутрен-
него трения волоков при навивании п свиванпп со шкивов. Это трение
л

уменьшается с увеличением у. Поэтому для круглых свитых пеньковых
канатов I) = 30 до 50 d, для плетеных допустимы меньшие диаметры
шкивов.

Расчет производят, исходя из средней временной нагрузки 1см (см.
выше, стр. 292); при чем, в виду угла зажима канатов (см. ниже), при-
ходится считать коэффициент ср = 0,5. Поэтому кп' = 2-0,5 (kN‘ — к!)
пли, так как у' может быть принято равным 1,2, к„' = кш' — (fi)*
В зависимости от качества пеньковых канатов к^' = 5 — 8 kg/cra2 и до-
ходит для высшего сорта и при больших диаметрах шкивов до 10—15
и более kg/cm2. Обычно при J)=^30d и угле обхвата а 94140°,
кш' = 5 kg/cm2; при D=^50d и а 180°, кя' = 7— 10 kg/cm2’
С увеличением нагрузки возрастает заметно и коэффициент полезного
действия *) По сравнению с проволочными канатами требуется прибли-
зительно десятикратное сечение. Для канатных приводов с натяжными
роликами допустима нагрузка иа 25% выше, так как не требуется осо-
бенно бо ;ьшого предварительного натяжения.

•) Ср. опыты Б о и т е Z. d. V. d I. 1913 г., Сгр 1711, гае были допущены биле,
зысолге значения затем Ку цб ах Z. d. V. d. I. 1914 г., стр. 1006.
Предварительное натяжение пеньковых канатов достигается реже при
помощи натяжных роликов, чаще от собственного веса каната и его
упругости. Хорошо высушенные канаты при сращивании должны иметь
длину на 0,3 — 0,5% короче теоретической длины, соответствующей дан-
ному расстоянию между осями валов и диаметром шкивов, а при больших
горизонтальных расстояниях между осями валов еще меньше. Давление
на ось Sa для нового каната до 5 н более, имея в виду неизбежное
удлинение каната впоследствии в работе. Отсюда легко случается при
ново наложенных канатах перегрузка шкивов, валов и подшипников
Против укорочения каната при большой влажности хорошо действует
смазывание каната жиром и достаточное его провисание.

Хлопчатобумажные канаты более упруги и более гибки, чем пень-
ковые, а потому часто применяются для крутых приводов и при неравно-
мерной нагрузке (например в прокатных цехах). С другой стороны, они
дороже, менее долговечны, труднее поддаются сращиванию и чувстви-
тельнее к погоде. D^20d до ЗОЙ —поэтому они применимы для мень-
ших шкивов и более коротких расстояний между валами. Допускаемая

нагрузка такая же, как и для пеньковых.

Гибкие шнуры из хлопчатой бумаги или сплетенных пеньковых
шнурков, диаметром 3—20 mm, крученой кожи (5 — 25 mm) пли стро-
ганной кожи, диаметром 2—8 mm, кпшечных струн или стальных спи-
ралей имеют значение лишь для очень малых мощностей. При очень

коротких расстояниях и небольших диаметрах шкивов,
мотоциклеток, применяются клинообразные ремешки
пз кожи пли резины в соответствующих дорожках. Угол
наклона боковых поверхностей

канавок 28° до 30°. Размеры
согласно прейс-курантам.

2. Установка и конструк-
ция шкивов. Проволочно-ка-
натный привод должен быть по
возможности горизонтальным.
Оба шкива — возможно одина-
кового диаметра. Большие пере-

например, для

'lid* 10

Фпг. 584.

Фиг. 582. Фиг 583.

даточные числа для проволочных канатов не применимы. Диаметр гакпвов
соответственно толщине проволоки 1 т, лучше 2 т. Желобки в канатном
шкиве имеют ширину вдвое больше

Фнг. 586.

Фиг. 585.

глубины, так что канат помощью
прибора легко наложить и снять
(фиг. 582 и 583). Часто делают
желобкп (фиг. 584) значительно
глубже (конструкция Г. Полизиуса,
Дессау). Для увеличения сцепления
желоба шкивов (кроме направляю-

щих роликов) выкладываются дере-
вом или кожей. Куски кожи вставляются сбоку через отверстие (фиг. 582)
плп скошенными сверху (фпг. 583 и 584), плотно придвигаю гея друг к другу
и обтачиваются так, чтобы канат хорошо прилегал к поверхности выточки.
Кожаная прокладка может служить три года и даже дольше. В кон.
струкции (фиг. 585 и 586) Г. Гекеля, Саарбрюкен, кожаные пластинки Р
нанизаны на проволочные стренги L, укрепленные к спицам шкива.

Таблица 63. Веса чугунных проволочно-канатных шкивов

(завода Фельтен и Гюильом-Карлсверк в Мюльгейме, Вене и Будапеште).

6 спиц; разъем по спицам. Диаметры в чип	Целые				шкивы				Составные шкивы			
	1000	1250	1500	1750	2000	2250	2500	2750	гооо	3250	3500	3600
Вес шкивов:  с 1 желобком ) kg	106	135	160	215	270	330	400	575	1015	1200	1410	1600
с 2 желобками j kg	170	210	255	315	395	510	645	825	1270	1580	1950	2300

Шкивы для пеньковых канатов. Клинообразными желобками дости-
гается большее сцепление (р. особенно возрастает при регулярном, при-
близительно каждый месяц, пропитывании волокон жиром, благодаря
чему при большом v возможны большие значения к, : к.,). Желобки должны

быть возможно гладкие, так как

Фиг. 587.

известное скольжение неизбежно, и при
нескольких желобках точно одинаковое
исполнение. При этом, конечно, пред-
полагаются точно одинаковые: форма,
предварительное натяжение и удлинение
канатов во всех желобках, дабы не было
различного скольжения отдельных кана-
тов. При замене износившихся канатов
выгоднее сменить одновременно нее ка-
наты. Нормальная форма желобков (D1N.
121, фиг. 587 и таблица 64).

Таблица 64. Желобки передаточных пеньково-канатных шкивов
DIN 121 (фиг. 587).

Круглый канат диаметр гот	Квадратный канат  ТОЛЩ'1 ною в mm	Шаг  t mm	Желобки			Ребро в  mm
			а		е	
			в mm			
25	23	36	28	12,5	21	8
30	27	41	33	15	25	8
35	32	47	39	17,5	30	8
40	36	54	44	20	34	10
45	40	60	50	22,5	38	10
50	45	65	55	25	42	10
55	50	73	61	27,5	46	12

Опорные, направляющие и натяжные ролики, получают желобки
формы дуги круга, плотно прилегающие к канатам (фиг. 588 и 589).
Для треугольных и квадратных канатов такие же желоба, как и для
круглых или лучше (особенно для приводоз с натяжными роликами,
где натяжение легко регулируется) по фиг. о90 с более легким клино-
вым зажвмом.
Канатные шкивы большей частью чугунные, цельные нли свертные,

как ременные шкивы с 6 до 10 прямыми
ширине шкива больше 300 mm двойной ряд
спиц. Существуют шкнва с 30 желобками
и более. Фиг. 591

спицами (см. выше); при

изображает канат-
ный шкив завода
Б а м а г.

При большой ско-
рости V, в виду боль-
шой центробежной
силы, лучше испол-

Фиг. 583.

пять соединение по-
ловин шкива по

Фиг. 589.

иая гарантии от остановки

Фиг. 591.

спицам.

Пеньково-канатные приводы дешевы и удобны для распределения
внергии на разные валы от одного шкива со многими желобками. Извест-
пппизводства, так как никогда ие бывает
разрыва всех канатов разом. Пеньковые
Канасы дешевле кожаных и стальных лент,—
зато шкивы дороже и замена канатов
чаще. Потери при больших шкивах пра-
вильной конструкции при надлежащем уходе
и при достаточном натяжении немногим
больше, чем для колеи; зато при малых
шкивах, небольшой нагрузке и неравномер-
ном натяжении канатов потери порой очень
велики !).

Расчет провисания канатов см. стр. 287.

При больших горизонтальных расстоя-
ниях между осями провисание = 7—8%
в ведомой части, при пуске машины часто
больше. Необходимо оставить для этого
свободное место.

Натяжные ролики. Для вертикальных
приводов и приводов с крутым подъемом,

с большим передаточным числом и приводов с коротким расстоянием
между налами необходимо применять натяжные ролики, н виду незначи-
тельности собственного веса и упругости канатов.

Существуют две формы их применения:

а)	Бесконечный канат (один или несколько) огибает несколько раз
ведущие шкпвы (два или больше) и в одном месте огибает натяжной
автоматический блок, и получается круговая передача (фиг. 592),
в которой, таким образом, уравниваются изменения длины каната,
происходящие от продолжительной работы, изменении содержания влаги
в воздухе и температуры (например, на открытом воздухе), а также
создается достаточное предварительное натяжение (kv = Л2). Предпола-

*) Опыты Камерера с пеньковыми канатами Z. d. V. d. I. 1907 г., стр. 1085; Mitt.
Forschungsarbeiten №№ 56, 57 прим. стр. 314.
гаются всюду одинаковые размеры каната и желобков: иначе может легко
получиться дергание, неравномерное натяжение, которое не поддается вырав-
нивайте провисанием каната. Никаких заклинивающих желобков, на оттяж-
ном блоке. Длина возможного перемещения натяжной тележки = половине
расчетного удлинения каната, при приводах в зданиях приблизительно 2,5%;
под открытым небом —3—3,5% общей длины каната. Где невозможно регу-
лировать натяжным приспособлением, приходится позже укорачивать канат.

[Американские опыты Агара 1) показывают, что при v — 25 m/sec,
восьми желобках в круговой канатной передаче и при угле желобков
в 60° коэффициент полезного действия передача равен 94% |.

Табл и на 65. Веса обработанных чугунных пеньково-канат. шкивов в кд. Завод Вюльфель около Ганновера.										
Верхние веса для цельных шкивов, нижние — для								сверти ых.		
Диаметр шкива			Количество желобков			для каната 0 45 mm				
в mm	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
иоб {	145	200	315	385	500	560	760	810	950	1015
	205	265	385	455	595	655	870	920	1125	1195
1200	{	165	230	355	430	555	620	840	885	1050	1110
	230	295	425	500	650	720	955	1000	1230	1300
1300	{	180	250	395	475	610	685	915	975	1140	1225
	210	320	465	550	710	785	1035	1090	1330	1410
1400	{	205	275	435	520	660	750	1000	1060	1240	1325
	275	345	510	595	765	850	1120	1180	1435	1520
1500	{	230	300	475	565	720	805	1075	1145	1345	1430
	300	370	550	640	825	910	1200	1270	1540	1625
оплл	(	320	455	690	815	1020	1145	1490	1620	1900	2030
	410	545	820	945	1200	1325	1710	1840	2155	2285
2500	|	440	605	915	1085	1370	1530	1970	2140	2430	2610
	535	700	1055	1225	1580	1740	2230	2400	2720	2900
		770	1235	1430	1780	1975	2615	2815	3155	3360
		780	1385	1580	2020	2215	2955	3155	3525	3730

’) Transact. Amer. Soc. of Meehan. Eng. 1913.
Ь)	Нормальный привод с натяжными роликами.
Несколько параллельных канатов точно одинаковой длины и натяжения
натягиваются в ведомой части общим многожелобчатым натяжным роликом.
Необходимое условие: должны быть очень гибкие канаты, особенно квал-

ратные и хлопчатобумажные, чтобы не наступило быстрое внутреннее
разрушение, так как при этом канат выгибается в обратную сторону.
Преимущества применения натяжных роликов для ременных передач
действительны и для канатных.

Фиг. 593 изображает канатный при-
вод с натяжными роликами фирмы
Вюльфель.

Сравнение различных приводов
помощью гибких материалов. Решаю-
щим моментом для нового обору-
дования являются местные условия,
производительность, сумма первона-
чальных затрат, потери при передаче
энергии. Для очень больших рас-
стояний применяются канаты, ново
многих случаях также и кожаные
ремни, хлопчатобумажные и сталь-
ные ленты. Стальная лента дает
соединение наиболее жесткое, а кожа-
ный ремень наиболее упругое. Канат

занимает среднее место. Расходы

иа покупку, установку и обновление часто (учитывая необходимые шкивы»
имеют решающее значение, так как потери в передаче для больших
приводов в настоящее время могут быть снижены до 2—3% полной
нагрузки. Кожаные решив при правильном уходе обладают большей

долговечностью, чем канаты и тканные или плетеные ленты.

В. Части машпп для регулирования

(для уничтожения периодических колебаний).

Части машин, и которых по какой-либо причине, например, вслед-
ствие перемещения центра тяжести, неравномерных импульсов или сопро-
тивлений, или ошибок (неправильностей в передаче) возникают вынужден-
ные колебания, которые в свою очередь могут явиться возбудите-
лями колебаний в прилегающих частях, требуют уничтожения
этих явлений. Вследствие этого часто требуется урегулирование (успо-
коение колебаний) в самом возбудителе колебаний или в передаче коле-
баний наружу. Важнейшие виды колебаний машин следующие:

а)	поперечные колебания вследствие перемещения центра
тяжести, например у вращающихся валов со смещенным центром тяжести,
илп у преобразователен с кривошипным или криволинейным приводами-

Ь)	вращательные колебания валов;

с)	продольные колебания у текучих рабочих тел (вслед-
ствие колебаний в приложенном к телу давлении или в давлении, отда-
ваемом телом).
Вращательные колебания и продольные колебания по большей части
вызываются вследствие + А ® равномерного вращательного, или про-
дольного движения и вызывают неравномерность движения, при чем сте-
пень неравномерности 6 = 2Дг>:«.

Средства регулирования любых колебаний следующее:

Массы, которые должны быть приложены к регулируемым частям.

Выравнивание при помощи приложения противоположных
импульсов движения.

Изолирование при помощи упругих промежуточных элементов.
Заглушение при помощи внутренних пли внешних сопротивлений.
Средства регулирования определяются законами колебания двух,
или многих колеблющихся относительно друг друга тел, см. I том, отд.
Техническая физика >).

1.	Возбудители колебаний. Теорема о центре тяжести. Если из двух
свободно движущихся, но принужденно между собой связанных тел, имею-
щих веса (?] и G2, последнее имеет в работе периодические откло-
нения например вследствие переменных толчков или вследствие
перемещения центра тяжести, то и первое будет совершать геометри-
чески подобные встречные колебании ал вокруг общего ц. т. (оси). Приэтом
при любых видах продольных и поперечных колебаний Gt а} = (?2 о2.

При вращательных колебаниях вокруг общей оси вращения

Л Ч>1 =/а ?2 или	cfj = [бг£)3]2 ср2.

Обозначив через Gr — вес, приведенный к произвольному радиусу R
оси вращения, при чем Gn = [GlPjj : 4/ц2, для всех видов колебаний
можно принять	^Й1==^О2.............................(1)

Из пропорции 1 выводятся два сродства регулирования. Если Gx
должно быть урегулировано (уравновешено) относительно (?2, например,
рама относительно колеблющегося элемента, то это может быть осуще-
ствлено путем связи Gx С большими массами (устройство фундамента,
соединение с грунтом), так как тем самым уменьшается отноше-
ние — . Если, кроме того, и (?2 должно быть по возможности урегули-
«2

ронано (уравновешено), то а2 должно получить выравнивание при
помощи каких-либо противовесов или встречных движений, чтобы при-
близить величину а2 к нулю

Если колебания следуют круговому или синусоидальному вакоиу,
то давление масс в конечных положениях будет равно в kg:

Pb=Gra^:g,...........................(2)

j-де а выражено в ш, Рь и Gr в kg, а угловая скорость ш = п : 9,5.

2.	Собственные колебания. Если две массы несом G, и G2 (соответ-
ственно Gr и Gr* ) упруго (или в некотором как-бы упругом поле) свя-
заны между собой так, что увеличению осевого илп касательного переме-
щения на Af от положения равновесия соответствует увеличение силы
на ДР, то обе массы образуют колебательную систему (простой **

** Применяемая в физике система мер и их обозначении не совпадают с употребляемыми
в данной части техническими мерами. Сравнительная таблица: 1 том, отд. Механика, табл, 1.
маятнике „упругостью" С = Л/л ДР и некоторым сопротивлением коле-
баниям w, которая для рассматриваемой связанной формы имеет число

собственных колебаний пе. И в данном случае пригодно уравнение 1, только
вместо (статического) центра тялгести будет (динамический) узел колебаний.

Упругость C = kf:&P в cm/kg, определяемая расчетом пли опытом,
представляет собой для поперечных н продольных колебаний переме-
щение (в ст) по общей оси центров тяжести при увеличении силы
на ДР = 1 kg. При вращательном маятнике С есть касательное пере-
мещение на соответствующем радиусе В от увеличения действующей
на этом радиусе касательной силы на ДР = 1 kg.

Пример: При чисто растягивающем напряжении С —

где F —

поперечное сечение в ст2. При скручивающем напряжении [с модулем среза бу

С—-—— «2 ( —), равенство, применимое как для витых пружин» где R (в ст) радиус

витка, так и для деформаций валов. Для деформаций изгиба С определяется по т. I отд.
Сопротивление материалов, табл. 45 и при переменном сечении бруса спр. там же (близ
фиг 35) и отд. Техническая физика (близ черт. 13), поскольку вес пружины незначителен
по отношению к нагрузкам. Для тяжелых маятников с длиною f\ (фиг. 595) C~fy : G-,.

Когда упругость С и сопротивление W не зависят от величины
размаха а, то колебания маятника будут синусоидальными колебаниями.
Подобные синусоидальные маятники дают все увеличивающиеся размаха,
если толчки следуют в такт с числом собственных колебаний пе, и вместе
с тем дают большее или меньшее накопление энергии (по уравнению 2),
которое ограничивается только областью постоянства упругости С
и сопротивлениями W, когда их величина будет равна силе толчков.
Подобные сопротивления суть: 1) внутреннее трение, например, на гра-
нице текучести упругих (твердых) материалов, которые при большей
продолжительности действия такого сопротивления ломаются, 2) внешнее
трение, которое может быть сделано какой угодно величины, 3) полезные
сопротивления, например, при качательной передаче, 4) искусственно

присоединенные остановы.

Собственные колебания возникают или в самом возбудителе коле-
баний при „критическом числе колебаний" действующих импульсов, нли
при соединении возбудителя колебаний с упругими системами. Они почти
всегда нежелательны в машиностроении вследствие величины размахов
и опасности поломки прн достижении предела текучести и должны быть
сделаны неопасными на основании предварительного подсчета
илп оценкп числа собственных колебаний ио отношению к рабо-
чему числу оборотов, остановами, затушением, упо-
требленпем упругих материалов с непостоянной упругостью С |
(например, резина) или быстрым переходом „крити- |
ческого чпела колебаний".	ггэ ,

Определение собственного числа колебаний
любыхмаятнпков.	’

Собственное число колебаний простого пружинного маят- фцг. S94.
ника, вес G} (фиг. 594) нли Gr , который упруго связан с зна-
чительно большим весом Geo (например, с землей), определяется из дефор-
мации fa под влиянием собственного веса, где f\ = UGt (в cm) упругое
перемещение тяжести в точке подвеса (соответственно в точке, к которой
отнесен вес) под влиянием силы = Gt (соответственно G). Тогда при
свободных синусоидальных колебаниях для амплитуды a — f\ (уравнение 2):

G, — А “е2 : .</• или “е2 = 9  fl и ’М = 300 У 1 : А [в минуту] . (3)

При тяжелых маятниках с направляющими стержнями (фиг. 595)
пригодно при небольших размахах то же уравнение, где А—длина
(УГРПЖПЯ R С.ТП-

Фиг. 595.	Фпг. 596.	Фиг. 597.

Если упругий маятник состоит из двух свободно подвижных тяже-
стей (У, и G2 (фиг. 596) или двух колеблющихся масс с отнесенными
весами G и Gr* (фиг. 597), то нужно определить особо А = Off,
и /2 = CG2, тогда имеем:

п» = 300 1 / где 4-= 4-+ 4- или и,2 = и 2-]-и а . .(За)
Тд	Тд 71/2	3

Узел колебаний К можно найти из fg = CJKGt = CSKG2, где fg, Gt,
G2 и сумма C]7r-|- G2k= Cl2 известны и Счесть упругое действие между
G, и узловой точкой 7Г. (Ср. графическое решение фиг. 598).

Графическое решение (по К у ц б а х у) 1). Веса G, и (?2 наносятся
друг за другом в силовом многоугольнике а) с полюсом ф на рас-
стоянии 1, а в веревочном многоугольнике Ъ) наносятся, как параллели
на расстоянии, равном упругости С13 (emkg). Линин, параллельные
полюсным лучам 1, 2 и 3. дают в веревочном многоугольнике значения
А, А и fg и узловую точку К над fg, которая в свою очередь дает воз-
можность' нанесения линии амплитуд с.

Т. к. f: С — д^ то масштаб G по отношению к полюсному расстоянию 1 совпа-
дает с масштабом f по отпошеппю к масштабу упругости С.

При цепи колебаний, т.-е. при связанных друг с другом упругих
маятниках, графическое решение столь же просто в том случае, когда
между каждыми двумя весами имеется узел.

Пример: для трех весов с двумя пружинами упругостью С12 и (723 (фпг. 599):
(?2 и Сгя наносятся на веревочный многоугольник й) на расстояниях С1Э и (723
и па силовой многоугольник а) в ряд друг за другом Между сторонами веревочного много-
угольника I до 4 проводится замыкающая 6* так, что значения </^)3 для обоих упругостей
в точности равны между собою. Отсюда становятся известными (ne)s (согласно урат
внению 3), положение узловых точек KJ и К" над (/^)3 и в с) соотношение амплитуда
а3 и as в местах пучностей В3, В", В2".

Pende! und Pendelketten im Maschinenbau, Z. d. V. d. I. 1917 г. стр. 917. Графи-
ческий метод Г io м б с л я см. Z. d. V. d. I. 1912, стр. 1025.
При вращательных колебаниях берутся Gr , Сг и Gr
(стр. 820), при чем все значения Gr должны быть отнесены к одному
радиусу, например, R = 1 m 100 cm (фиг. 597)•). Если((?.О2) раскачп-
Q-jyi

вающий момент в kg/'m2, то для R = 1 m, gr(kg) = —— и для R= 100 ст

Фиг. 598.	(Фиг.

Если цепь колебаний имеет i упругостей, разделенных отдельными
массами, то в колебательной цепи могут образоваться и меньше чем i
узлов, и сообразно этому получаем числа собственных колебаний

‘	• (^е)гУ

т.-е. если имеются i упругостей между i -1-1 отдель-
ными массами, то возможны i различных чисел соб-
ственных колебании пе.

• I раближенное графическое решение прп менее,
чем i узлах 2); Все массы, которые лежат м ежду узлом колебаний К
п пучностью В, должны быть вставлены с весами G'= которые
®7,>
уменьшены в отношении пх амплитуды а к амплитуде ав приле-
жащей им пучности. Но так как это уменьшение амплитуд еще
не известно, то оно должно быть оценено сперва приближенно, чтобы
потом, при повторении, в случае надобности построения быть вставлен-
ными точнее.

*) Чисто авалит. исслед. вращат. колебаний см. том 1, отд. Тохпич. фнзпки (П, Расчет
колебании), далее Holzer, Berechnung der Drehschwingungen,Berlin 1921, Springer и Tolle,Rego-
lung der Kraftmaschinen. Berlin 1926. Springer. Графическое я расчетное решение простых
случаев см. Wydler, Drehschwingungen in. Kolbenmaschinenanlagen, Berlin 1922, Springer.

Kutzh ach. Z d. V. d. 1. 191Ъ, стр. 100.
Пример (фиг. 600). Даны четыре массы весом G-ly #2, Ga и G± и три упру-
гостл С12> Cjg и С^, ищется («с),. Линия амплитуд с) сперва берется приблизительно,
чтобы определить отношения

Фпг. 600.

Йо	По	.

—и	—-	.	Вставляем

at	а,

в силовой	многоугольник	а)

G,’ = Ga^- vG3’=Ga-^
«I

иа основании приблизите ль’
иой линии амплвтуд, так как
они ие лежат на пучности.
Отсюда определяется в вербо-
вочном многоугольнике Ъ)
величина (fg\  Силовой мно-
гоугольник а) используется
также для более точного на-
несения амплитуд на с).

Проводим луч 4’ в лю-
бом иаклопснаи мелду <?8’
и бг4, так как узел К лежит
между ними; он пересечет
край пне горизонтальные лучи
1 ’ и 5* в полюсах QS ’ и

„	а

Q5 ". Из —— и	можно

а,	at

определить точнее	и <?я*,

а также и .

3.	Принужденные
колебания (сравн. I том,
отд. Техннч. физики, I).

Если в каком-либо возбудителе колебаний возникают

принужденные

колебания, вызванные периодическими пмпулгсами или перемещениями
ш игра тяжести, то амплитуды этих колебаний, при наличии известной

упругости, будут увеличиваться илн
уменьшаться в зависимости от отно-
шения числа импульсов п к числу
собственных колебаний пе. Пусть а0
представляет собой амплитуду при
/ п	\

медленном движении — ~О|п а—
\Пе	/

амплитуду в работе, тогда (при за-
тухании = 0) имеем:

п  при	— =0	0,7  пе	1	/2	2	3	10
л.  будет	— » + 1 + 2  «0	+ со	— 1 _ А _ J_ — 1  3	8 . 99

в

Фиг. 601 показывает величины амплитуд а при определенном <т0
( п \2

зависимости от нанесенных значении для I— у —при чем кривая
зависимости представляет собой гиперболу. При — — "У2 амплитуда а
начинает становиться меньше а0 и постепенно приближается к нулю.
Начиная с этого места, упругость успокаивает колебания и действует,
как изолирование.

При п = пе наступает резонанс в колеблющейся системе и при
длительном существовании настоящего равенства появляется опасность
разрушения системы.

Если периодически повторяющиеся импульсы соста-
вляются нз колебательных движений по закону синуса с различными
числами колебаний, т.-е. если, например, прн п оборотах передачи числа
импульсов равны п, 2п, Зи, 4и......гн, то соответствующие резо-

нансы наступают уже при числах оборотов

п = пе,

Пе_ ^е,
2 ’ 3 ’ 4 ”

. Пе .
г

Совершенно свободными от резонанса являются только участки ниже —
и выше пе.	g

4.	Заглушенные колебания (I том, отд. Технич. физики, I).

Всякое сопротивление трения уменьшает энергию, а также и размах
колебаний, приэтом тем значительней, чем больше размах а. Трение
насухо, а особенно сопротивление воздуха и жидкости (которое растет
с V- = а2 ш2) способствуют механическому заглушению колебаний
в области резонанса.

Заглушение колебаний может также быть достигнуто при любом числе периодов, если
детали, в которых производится это заглушение, связать со специальным „резонансовым
маятником**, который при данном числе периодов имеет как-раз свою наибольшую ампли-
туду п соответствен ио этому колебания могут быть заглушены наиболее действительным
образом (косвенное заглушение). Примеры; уравнительные тапки Фрама для пароходов,
где заглушение производится столбом жидкость; пружинящие тормозпые кольца на цеитро-
фугах и моторах.

Из четырех средств регулирования: присоединение
масс, уравновешивание, изолирование и заглушение, — оба первые более
1	91

денстввтельны при — = 0 до —, изолирование при — > 2 и заглуше-
п '"с	I	пе

ние при — -- -1.

а) Поперечные колебания.

I. Вращающиеся валы в рамах. Здесь различают два главные случая:
а) Ось центра тяжести смещена параллельно оси
вращения: в этом случае неравномерное распределение веса произ-
водит усилие под прямым углом к оси вращения. Это возможно во всех
дискообразных телах вращения, напрпмер, ременные шкивы, маховые
колеса, точильные круги, ротативные моторы, рабочие колеса односту-
пенчатых насосов, воздуходувок, паровых и водяных турбин.

б) Ось центра тяжести пересекает ось вращения
или скрещивается с ней. В атом случае неравномерное рас-
пределение веса действует как изгибающий момент или как момент
-}- сила, приложенная к оси вращения. Это возможно при наличии
нескольких шкивов или кривошипов на одном валу, при всякого рода
барабанах, например, электромоторах плп динамомашинах и много-
ступенчатых лопаточных машинах всякого рода.

Урегулирование посредством увеличения массы
рамы, например, сделав ее более солидной, заполнив ее кладкой и связав с
достаточно тяжелым фундаментом, во всех случаях возможно и рационально.

Регулировка посредством уравновешивания экс-
центрпчески-действующих масс помощью употребления соответствующего
противовеса в большинстве случаев осуществимо, по крайней мере
тогда, когда пе ожидается более перемещения центра тяжести во время
работы (как, например, в центрофуге).

При кривошипах или прочих сильно эксцентрических массах вели-
чина противовесов должна быть точно определена аналитически п графи-
чески (срв. противовесы кривошипов, фиг. 316, 318 и 319). Кроме того,
при конструировании следует озаботиться о возможно более равномерном
распределении масс около осп вращения.

Последующая проверка произведенного уравновешивания тем
важнее, чем больше рабочее число оборотов вала приближается к числу
его свободных изгибающих колебаний (т.-е. к числу его собственных
колебаний,—критическое число оборотов, 1 том, отд. Техипч. физпкл II).

Статическое уравновешивание. Для урапновепгавапия какой-либо силы
предоставляют валу со шкивом возможность колебаться около горизонтальной оси
вала и заставляя, например, вал пли катиться, по возможное™ без трения, по строго гори-
зонтальным рельсам илп заставляя его качаться (фиг. 602).

О При этом, чем мепыие чпело колебаний, тем меньше величина
перемещения оси центра тяжести. Направление перемеще-
ния центра тяжести определяется положением центра коле-
бании. Для определения положения центра тяжести в на-
стоящее время часто применяются 2 ввинчивающиеся и
вывинчивающиеся противовеса, посаженные радиально под
«I углом 90° друг к другу. При необходимости уравновешивать
I /и \ tzLzzl i Jml б{>* *ьшОе чИСЛО одинаковых деталей целесообразней и точ-
«ей вести его иа специальных машинах, работающих на
призмах 1).

Статическое уравновешивание способствует лишь умень-
шению до нуля расстояния меж!у осью центра тяжести
Фпг. 602.	в осью вращения, но оно ие может уничтожить косины

между осью центра тяжести и осью вращении (случай в).

Динамическое уравновешивание: и,и динамическом уравновешивании является
возможным уравновесить момент н силу, т.-е. любое смещение оси центра тяжести: 1) ура*
ьновешивание производится относительно двух определенных точек ос i вра цепня, 2/ ампли-
туды колебания центра тяжести увеличиваются до видимости; достигается это тем, что вал
помещается иа пружинящей опоре, чем и осуществляется собственное колебание всей
системы около данных определенных точек (способ Лавашека 2), уравновешивающие машины
машино-строительного завода Карла Шенк, Дармштадт, а в последнее время также у Круппа,
Эссеп). Вращающийся вал помехцается сначала концом А в подшипник с шаровым враще-
нием, а концом 2? между пружинами F (фиг. 603). Легкие вспомогательные дпекп St
п £2, уравновешенные небольшими противовесами/ помещены целесообразно непосред-
ственно у подгпвпппков. Валу сообщают вращение с некоторым числом оборотов. Его
конец В начинает совершать сильные размахи. Отмечают паиривлеиис и величину амплитуд
при помощи упоров или чертящего острня. Затем передвигают противовес nt вспомога-
тельном диске 8% до тех пор пока рчзмахп достаточно умеиь иатся. Потом вал перевер-
тывается так, чтобы конец А колебался свободно, а В был закреплен, м уравновешивание

0 Напр. системы Фридриха Круппа, Эссеи.

*) Law aczek. Das Auswnchten rasch umlaufender Massen. Z. f. Turbinenw. 1911;
Heidebroek. Z. d. V. d. I. 1916.	11.
Фиг. 603.	Фиг. 604.

совершается помощью противовеса диска £\. Найденные величины уравновешивающих
грузов могут быть легко пересчитаны для любого места вала, где их всего удобнее поме-
стить.

При большой потребности таких испытаний: как, иапрпмер, для испытания целых
моторов,—так >вые укрепляются в особой раме, лежащей на пружинящем основании, урав-
новешивание же ведется по второму валу, имеющему о шнаковое с мотором чпсло оборотов
и помещенному в той же раме. Моменты на этом втором валу могут быть смещаемы вплоть
до прскращ ния колебания [амы (метод Акимова, j потребительный в Америк ).

Регулировка при помощи изолирования применяется
там, где уравновешивание недостаточно или ие Выполнимо, особенно
в мага ивах с возможным перемещением оси центра тяжести, например,
быстроходные мельвицы, центрофуги, шлифовальные круги.

Изолирование внутри машины. Вал устанавливается
в висячем, качающемся или стоячем, пружинящем
положении,—ои может иметь
свободные поперечные колеба-
нии и таким образом изоли-
рован от рамы. Висячие цен-
трофуги и горизонтальные гро-
хота имеют лишь один верхний
подпятник со свободным угло-
вым движением (универ-аль-
нып шарнир) вала. Стоячие
центрофуги, кроме неподвиж-
ного подпятника с шарниром
Гука А внизу, имеют еще
вверху подшипник В, поме-
щенный между слабыми пру-
жинами (фиг. 604). Сила пру-
жин должна быть такова, чтобы

при любом наполнении центрофуги чпсло собственных колебаний пе
было значительно ниже наименьшего числа оборотов вала п, чтобы oct.
центра тяжести центрофуги S могла примерно совпасть с осью вращения.
Например, при п = 1 000, — целесообразное число собственных колебаний
пе — 100. Прн достижении и переходе через „критическое число оборотов1,
пе, чрезмерному раскачиванию вала препятствуют пружинящие упоры С.

Где изолирование помощью пружинящих подшипников нецелесообразно
(например, фиг. 596, пз-за примыкающих других машинных деталей),
там оно достигается достаточным поперечным пружинением
самого вала: как, например, в однодисковых паровых турбинах (впервые
применил Лаваль), воздуходувках, шлифовальных кругах с очень большим
числом оборотов. Здесь также число свободных изгибающих колебаний
вала, так сказать, его „критическое число оборотов", лежит значительно
ниже рабочего числа оборотов. Расчет см. 1 том, отд Техкич. физика, II.

Изолирование снаружи. Где изолирование внутри рамы
недопустимо, там сама рама с собственным весом Gt может быть изоли-
рована помощью пружпн от значительно более тяжелого фундамента,
чесом Сг3—так чтобы Gt свободно колебалось, при чем надо иметь в виду,
что число собственных колебаний системы GsGa должно быть много
меньше рабочего числа оборотов. Пример: пзолнровапие мотора
помощью пружпн. резины пли воздушных noiytnei:.
Регулировка посредством заглушения. Особенно дей-
ствительно при вале с длинными, хорошо пришабренными подшипниками
(масляное заглушение), затем заглушение рамы посредством постановки ее
на войлоке, пробку резине, свинце, сухом песке или золе ').

2. Кривошипная и криволинейная передача на раме. Передача криво-
шипом и криволинейная состоят: из движущихся взад и вперед частей
весом 67., как-то: поршней, штоков, ползунов и т. п.. и частей, эксцен-
трически-вращающихся, весом Ge, центр тяжести которых перемещается
по окружности с радиусом ге. В крнвошппных механизмах в дальнейшем
все эксцентрически вращающиеся веса отнесены к радиусу кривошипа те=т.
Вес промежуточной связи (прп кривошипе с кулисой—кулисный камень,
при нормальном кривошипном механизме шатун) делится между 67 и Ge.
Прп этом вес кулисного камня может быть целиком отнесен к Gf, а вес
шатуна без большой погрешности может быть разделен на части Gk и Ge,
нагружающие при горизонтальном положении шатуна соответствующие
папфы, например, 3/3 до 3/4 к Ge и */» до '/д к Gk * 2)-

Колебания крпвошипа с кулисой (см. также стр. 113) являются
чистыми синусоидальными колебаниями с амплитудой г, а колебания
нормального кривошипного механизма (см. также фиг. 259 и 262)
могут быть с достаточной точностью приняты как наложенные друг на
друга два синусоидальные колебания: одно —первого порядка (с п перпо-
дов/мин.) с амплитудой г и другое— второго порядка (с 2 п периодов

.	„ гХ .	г

мин.) с амплитудой —, где К = — есть отношение радиуса кривошипа

к длине шатуна. При колебаниях небольших кривошипных меха-
низмов с конечной длиной шатуна появляется еще одно дополнительное

слагаемое первого порядка. Наибольшими силами Рь при синусоидальных
Ст

и круговых колебаниях являются Рк = —	о>2, следовательно, для нор-

17

шального кривошипного механизма Рьп — — г <о2, (1 + X). Эти

силы производят колебания рамы весом Gm с амплитудой р относительно
общего центра тяжести Gk, Ge п Gm— So.

Разлагая колебания но оси Х-ов (ось п р" ня) и оси У-ов, и при-
нимая Gmx и Gm за массы рамы, приведенные к осям Х-ов и У-ов (это
разложение требуется лишь при вращениях, а не при поступательных
перемещениях рамы) рх и ру за полу-амплитуды, получаем:

Рж Gkf zlz = Gy-1 и Gmy Ру Gf-tg ~~ GyT.

Пример; одноцилиндровый двигатель с ходом поршия в 300 ши (г=О,15 т); прини-
/ \

мая (?тж=100 Gk и Gg — О, имеем:	| — 1*0,15 ш —1,5 tom, в то время как ру — 0.

'г'тх/	а

Регулирование помощью масс. Желательно отношение
~ иметь возможно большим, чтобы величину рж иметь малой; а по-
Gt
тому при больших кривошипных передачах желательно делать*. рамы воз-

Орав, также I том, отд. Техпич. физика, V.

2) Более точно см. Tolle, Regeluhg di г Kraftmascliinen, Berlin 1921, стр. 109 или
Lorenz Massenwlrkungen, Z. d. V. d. I. 1918. стр. 563.
можно более солидными (с заполнением камнем), фундаменты—тяжелыми,
особенно у неуравновешенных (одноцилиндровых) машпн, Gm по возможно
сти— 100 до 200 Gk и более,—путем хорошей связи с грунтом (заземление).

Регулирование помощью уравновешивания.

1.	Общее уравновешивание, а) Полное уравновешивание
эксцентрически вращающихся масс веса Ge (отнесенных к радиусу кри-
вошипа) возможно: посредством вращающихся на кривошипах, или на

двух симметрично расположенных
многоцилнндровых двигателях посред-
ством смещения в порядке зеркаль-
него отражения 2 X 2, 2 X 3 • • • •
кривошипов (фиг. 606 а и Ь), при
соответствующей нагрузке подшип-
ников и рамы, но без противовесов.

маховиках противовесов, далее в

Фиг. 605 а—d.

Фиг. 606 а—d.

Ъ) Полное уравновешивание колебаний G^ первого порядка
возможно: при симметричном расположении 2, 3 и более осей поршней,
при чем Gfa — Gf,y = 2 — , так как тогда поршни, шатуны и кри-
вошипы могут быть уравновешены вращающимися против о-
весами ( = 2 J- 2 G>). Примеры: 2 оси под 90° с 2 цилиндрами
в „форме Vй (фиг. 6С5 d) или 4 цилиндра в форме звезды; 3 оси под 60°
с 3 цилиндрами в форме ТЕ (веерообразная форма) или 6 цилиндров
в форме звезды; 3 оси под 120° (фиг. 605 с) нли вообще i осей под
углом 360°/г в форме звезды при г > 2 ’): затем уравновешивание дости-

гается движущимися в и р о т и в о п о л о ж н о м направле-
нии противовесами, например, протпволежащтми поршнями по
фиг. 607, или синхронным встречным ходом поршней по фиг. 606end,
(встречное пли обратное вращение), далее в рядовом соеди-
нении цилиндров путем зеркального расположе-
ния (енмметрпчного расположения) 2X2 (фиг. 606 а),
2X3 (фиг. 606 б),.... поршневых осей, при чем выравни-
вание сил происходит через посредство рамы. Прп атом три или
более кривошипа второй симметричной половпны мотора мо-
гут быть расположены между кривошипами первой половпны.
с) Полное уравновешивание колебаний Gk второго
порядка возможно: устройством противоположно
направленных шатунов по фиг. 605Ъ, при чем
влиянии обоих шатунов взаимно погашаются, что будет
также при всех устройствах с повторением такого распо-
ложения в форме звезды (4, 6 . . . цилиндров) на одном
кривошипе; далее, вообще сочетанием 5 или более
симметрично расположенных поршневых осей (или звездных
моторов) с i 5s 5, зеркальным расположением по фпг. 606 с и d,

когда поршни и валы синхронно движутся в противопо-
ложных направлениях; в многоцилиндровых моторах с зеркальным
расположением при 2 г кривошипах, когда г^З (фиг. 6066). наконец,
противовесами, которые вращаются сдвойным числом оборотов.

Таблица 66 дает обзор возможных способов уравновешивания в важ-
нейших расположениях кривошипных механизмов. Величины, которые
могут быть уравновешены, заключены в скобках. Пет никаких просых
расположений, при которых возможно полное уравновешивание всех
неуравновешенных весов. Лпшь при применении, по крайней мере, 4 порш-
ней в звездном расположении или 6 поршней в одном ряду, возможно
полное уравновешивание, и к тому же прп звездном расположении всегда
только с противовесами, при расположении же в одном ряду также и без
противовесов. В авиационных моторах встречаются дальнейшие комби-
нации из указанных в таблице 66, уравновешивание которых можно свести
к уравновешиванию по таблице.

2.	Особые случаи уравновешивания, а) Простой криво-
шипный механизм. Если в простом кривошипном механизме Ge не только
обращается при помощи противовесов в 0, ио становится вследствие
влияния других противовесов даже отрицательным, так что действует
обратно Gk,  то таким путем G;c может быть уменьшено за счет Gy.
Если, например, Ge = — (фнг. 608), то Gx= Gk —	и Gy=

Gl	rt	G'k	r,	tri. I-

—-----> так что Pa, Gm:c — r  ~ и также ^yGmy — — r  ~ . Если

*) Cp. Sc hron, Massenausglnlcb von Mnhrzyllndermotoren, Motorwagen. 1925 r.
Gmx = &ту, то это расположение — уравновешивание вращаю-
щихся-р половины качающихся весов — дает наименьшую1)
амплитуду а. Если напротив Gtmj значительно больше (пли меньше),
чем Gmr, что обусловлено расположением мотора на фундаменте (когда
фундамент имеет вращательные колебания около своего центра тяжести),
то уравновешивание качающихся масс поршня противовесом может быть тач
приспособлено к атому обстоятельству, чтобы получить рж = р;/. Однако,
большей частью очень трудно погасить в противовесе больше половины G/i:.

Таблица С6. Уравновешивание нормальных кривошипных механизмов.

№		Расположение	5 р<  е	Ось X	У равновешивание 1-го порядка  Неуравп ове шено:		Уравновешивание 2-го порядка  Неуравновешен о*	
						еу1	GxII	GyII
( 1		1 ось, поршень с одной стороны	605с	Ось поршней	<h+(Ge)	(«У	А- • Gk 4	-
1 кривошип								
	2	1 ось, поршни с обеих сторон	6056				-	—
	3  4-	2 оси (90&), 2 поршня С одной стороны V	605Й	Ось симметрии (веерообразные моторы)	ЙМ	(тм	—	X |1ЭТ  X
		3 осн (60°), 3 поршня с одной стороны W	—				L. ак  4 “	1 ek  4	2
	5	3 поршня в звезду (120°)	605с	11 роизвольиая				
							А  4	2	4--Г
Несколько кривошипов	6	4, 6, 8 поршпей в звезду	—	(Звездообраз ные моторы)	(т+е«)	W+cJ	—	—
	7	5, 7, 9 поршпей в звезду	-				—	-
	8  9	2 X 2 оси в ряд	606п  6064	Ось поршней (многоцилнпдро- вые двигатели)  Ось поршней (моторы с про- тивоположными поршня мп)	Уравновешивается через посредство рамы прп нолион		--.Gk 4 А	
		2X3 оси в ряд					-	-
	10  1!	2 X 4 оси в ряд  1 ось, противопо- ложный поршень с одной стороны	607		-	—	i-».	—

Под надо понимать обший вес поступательно движущихся частой. Все значения б?,
заключенные в скобки, должны быть уравновешены вращающимися иа кривошипах противо-
весами, так как они равны в направлении х и у. Не заключенные в скобки значения не
могут быть уравновешены противовесами иа коленчаюм валу.

(плп наибольшую).
6)	Несимметричный механизм с многими криво-
И'и п а ми. К уравновешиванию можно приблизиться по расчету или гра-
фически по принципу динамического уравновешивания (стр. 326), ио лишь
редко удается добиться полного уравно-
вешивания. Пусть на валу (фиг. 609)
а, Ь, с, d . . . будут центры кривошипов,
к которым приложены, как силы, зна-

Фиг. 608

чения Gx отдельных кривошипов:

-d-xt ^Х ' ' •
и соответствующие значения

' Ау, Ву, Су . . .,
независимо от того, составляются ли эти

значения из Gf. -|- Ge или только равны Ge. Если нанести значения
G, по направлениям их кривошипов, как силы Ах, Вх, Сх . . ..то
равновесие должно существовать, закрепим ли мы вал в точке d или
в точке а. Если вал закреплен в а, то пробуют уравновесить его в кри-
вошипной плоскости d; если он будет закреплен в d, то пробуют урав-
новесить его в а — плоскости. Силы Сх и приведенные к Cxd =

ac	cb

=	' ~ad И ^ xrI ~ ''' ~~d ’ пеРеносятся на плоскость а, складываются

с Dx и дают результирующую Gxd. Она может быть погашена по величине
и направлению противовесом — Gd. Точно также получается в плоскости
а сложением Ахо, Вха и Сха результирующая Gxa, которая может быть
погашена противовесом — G„. Но с прибавлением противовеса появляется
одновременно столь лее большая сила G,ja, соответственно Gyd, которая
должна быть соединена с остальными величинами А„, Ву . . . на втором
силовом многоугольнике. При атом большей частью обнаруживается невоз-
можность уравновешивании полностью противовесами G,, и Gd. Полное
уравновешивание первого порядка возможно лишь, если уравновешивание
Gx достигается без противовесов, т.-е. только одним изменением углов
кривошипов, весов поршней и расстояний между

„	А г Вг	Сх

кривошипами. Если при этом ==	., то тем самым

Ьу	Су

и достигается полное уравновешивание (ср. т. IV, отдел: Судостроение,
Уравновешивание масс по системе Шлика).
Уравновешивание второго порядка может быть исследовано
подобным же образом, только все углы кривошипов (относительно криво-
шипа «) должны быть при этом удвоены.

3. Регулирование при помощи изолирования
и заглушения. Недостающее уравновешивание машпн в особенности
тогда вредно, когда рама и фундамент связаны непосредственно с боль-
шими телами, способными колебатьсн, например, с плывучим или содер-
жащим грунтовую воду грунтом, с большим зданием, с кораблем или
другим каким-либо механизмом передвижения, потому что тогда в этих
способных колебаться телах тем легче получается резонанс, чем выше
число колебаний машины. При недостаточном заглушении эти колебанпя
могут быть очень неприятными и вредными и распространяться далеко.

В данном случае осуществимо лишь изолирование от внешней
среды, при чем изолирование от больших масс или твердой земли можно
осуществить с помощью пружин, резины или воздушных подушек, как
при чистом вращении (стр. 327), в том случае, если число собственных
колебаний образующейся при этом колебательной системы много ниже
рабочего числа оборотов.

Заглушение также подобно заглушению при чистом вращении.

Ь) Вращательные колебания.

Меняющийся вращающий момент (или момент сопротивления) двига-
теля действует, как периодический движущий импульс, как на раму дви-
гателя с (полярным) моментом иперцпн 7,, так и на вал с моментом
инерции _72, при чем Д at = I2 <р2 пли а, - |67D2]2 э2 пли Grl at=
= Gr2 «з- Если машинная рама имеет, благодаря жесткой связи с непо-
движными массами, в особенности через „заземление", значительно боль-
ший момент пнерцпи чем вал, то приходится считаться только с враща-
тельными колебаниями вала. В дальнейшем принята масса рамы — со.

Первое средство регулирования вращательных колебаний состоит
в соединении вала с большими массами в форме маховых колес,
второе—это уравновешивание различных действующих на вал
импульсов; дальнейшими средствами при некоторых обстоятельствах

служат изолирование и заглушение.

1. Маховые колеса, как массовые аккумуляторы энергии. Опреде-
ление массы. Если ?1Ь. обозначает аккумулируемую работу, т.-с. избыток
илп недостаток работы, которая обусловливает ускорение или замедленно
вращающихся масс, v + Av — окружную скорость весов 6' (kg) или
масс М, отнесенных к определенному диаметру L) (I) большей частью

1?2

= среднему диаметру обода маховика), М —-накопленную энергию

масс маховика, GIP — вращающий момент в kg/m2 вращающихся масс,
то вообще имеем

М	GD2

SI, =z. (*,2—^2) - — = (я,2 - П22) .	...... (1)

Это уравнение дает также основание для подсчета более продолжи-
тельных, не периодических накоплений работы, например, в прокатных
станах, транспортирующих машинах и транспортных дорогах и т. д.
Для подсчета периодических колебаний в течение одного обо-
рота целесообразны некоторые изменения. Если Э1М обозначает среднюю
91

работу в течение одного оборота, так что ф = пЛ дает коэффициент

A v
избытка работы и о = (ту — v2) v,„ — 2 • —--степень нерав-

номерности вращения, то имеем для обычного случая незначитель-
ной неравномерности ’) во время движения (не при пуске в ход)

918 = ф81м = оЛГг;3,

G Г)2	16_ cNe

°\iooj 4ioo)

, где С = 16 ф

. (2)

45 000 ф Ne
О П V2

и

G

i—~, где с = 45 000 ф . .
о мя

 (3)

Для двигателей внутреннего

сгорания с удобством

можно обозначить через (Ь)о = —

1 h

вес маховика, отнесенный к объему,

приходящемуся на единицу хода поршня (	= F[dm2] s [dm], и через

— отношение чисел рабочих оборотов ко всему числу оборотов (= !/2
для четырехтактных, = 1 для двухтактных).

Тогда имеем

гр.  	Ч Рте   hPme

' ,0 ~ п ' 45 6 v2 ~ о v2

• -(4

Таблица 67. Допускаемые значения степени неравномерности 5.

Насосы и разные установки для распиловки . . . .5 = 1: 2’> до 1 : 30
П уедаточные механизмы мастерских........  .	„ ~ 1 : 35 „ 1:40

Ткацкие станки и бумагоделательные машины . . . „ = 1 : 40
Мельницы...................................... — 1 ; 50

Прядильные станки для низких номеров пряжи..— 1 : 60

То же для высоких номеров пряжи............„	— 1 ; 100

Дииамомашины для осветительной установки (без
аккумуляторов)................................. — 1 : 150

Машины трехфазпого тока....................„	~ 1 : 300

Конструкции маховиков по найденным значениям G,
см. стр. 177. Вследствие влияния спиц берут по большей части только 0,95
расчетного веса маховика, при весьма компактных маховиках до 0.90.

При определении размеров маховика приходится также считаться:
1) с чувствительностью регулировки скоростными регуляторами, которая
облегчается с увеличением аккумулирующей массы (см. такте стр. 353).

2) Влиянием сети трохфазного тока прн параллельной работе машин,
так как маховики при этом электро-магнитно связаны между собой дей

’) Точные изменения движения, я особенности при большой неравномерности и в начале
и конце хода машины можно получить ио методу W" i 11 en b a u e r’a Z. d. V. d. I. 11*05,
стр. 471. Die graphische Ermittlung des Schwuiigrades и его же, Graphische Dynamik 1923. Jul.
Springer, Berlin. Также Tolle. Regelung der Kraftinaschiiwn. 3 изд., стр. 97 в ел.
ствием якорной обмотки и имеют собственные колебания, которые не
должны резонировать с числами импульсов переменных вращающих сил
(п, 2я, Зи. . . .) (5 разд.. Электротехника).

Графическое определение 2ls и ф. Избыток работы может быть опре-
делен как из индикаторной диаграммы (Р диаграммы), так и из диа-
граммы касательных усилий (J-дпаграммы), нанося на них все усилия

и сопротивления в зависимости от пути.

Однако, _Р-диаграмма удобна только тогда, когда все усилия в

сопротивления выравниваются до передачи на кривошипный
как, например, для двудействующей воздуходувки фиг. 610.

целесообразно назначать масштаб Р
в килограммах, масштаб хода в метрах,
и подсчетом площади 2ls непосредственно
определять работу маховика в kgm,
кроме того при этом диаграммы сопро-
тивлений, прибавлением работы трения
/	-	IVA

I или увеличением усилии в отношении ^-1,
должны быть приведены к площади,
равновеликой площади рабочей диа-
граммы. Для парового насоса при этом
получилась бы линия, показанная пункти-

механизм,
При этом

Д’ь’аг,

сопротп

Фпг. 610.

ром. (Давления масс могут быть опущены, если неравномерность опре-
деляется прп небольшом числе оборотов).

Диаграмма касательных усилий (Т - диаграмма)
Диаграмма строится согласно фиг. 268 и 269 и способа, указанного на стр. 120,
по Р диаграмме. При этом необходимо сначала вычислить все усилия
на поршень в kg и при двудействующих или нескольких цилиндрах
разного диаметра сложить их действие алгебраически.

Значения 2ls и ф получаются простейшим путем из избыточных илп недостаточных
площадей, расположенных вне кривой сопротивления и давления махе, указав па диаграмме
масштаб усилий (1 mm = х kg) и путей (1 mm = у т). Из различных площадей Qis для
определения 6 берется наибольшая; если же иа один оборот приходится более
4-х Qis площадей, то берется алгебраическая сумма следующих одна аа другой избы
точных и недостаточных площадей-

Влияние давления масс на 2’- диаграмму. Так как

с увеличением числа оборотов давления масс растут, то вместе
с тем изменяется и площадь 21s. Если кривая давления масс

вычерчена для числа оборотов «j (см. стр. 121), то для числа оборотов w2

значения должны быть увеличены в отношении

На фиг. 611

нанесены по Толле1) иад примой сопротивления кривые давления масс
для паровой машпвы для п = 80, 120, 160 и 200, при чем величины
и формы площадей 21,. значительно меняются. Таблица 68 показывает
вли> нее давлении масс в паровой машине.

I) Regeliing der Kraftmnschinen, 3 изд., стр. 63 п сл. На фпг., чтобы показать влиянии ком-
нресспи, приведены два различные случая: жирные лншш отпоеятся к диаграмме машины
с компрессш й, пунктирные — без компрессии. Разница в мощности дается двумя различ-
ными основными линиями
2. Уравновешивание смещением кривошипов. Графический спо-
соб. При наличии нескольких кривошипов значения 2ls и ф могут быть
значительно уменьшены смещением кривошипов. Сложение кривых каса-
тельных усилий возможно, когда они отнесены к одинаковым радиусам г
и положениям кривошипов (а также возможно сложение вращающих
моментов вместо величин Т).

Фиг. 611

Фиг. 612 представляет Т-дпаграмму сдвоенной паровой машины со
смещенными под углом 90° кривошипами (принято X = 0), пунктирные
кривые относятся к Отдельным цилиндрам, сплошиан — к суммарному
вращающему моменту (для сохранения общей в обоих случаях оси IF
при сложении выбран половинвыи масштаб). Фиг. 613 относится к ком-
паунд-машине с кривошипами, смещенными под углом в 90° (здесьтакже
суммарная кривая вращающих моментов нанесена в половинном масштабе).
Таблица 68. Величины значений ф Для паровых машин.

I) Одноцилиндровая паровая машина без холодильника; р% — наибольшему давлении,
масс (при К — 0); ра = начальному давлению.

Сжатие до 0,7 ра.

Наполнение	П 	— 0,05  Ра	о,1	0,2	0,3	0,4	0,5	0t6
1:6	0,214	0,103	0,16	0,135	0,122	0.117	
1 : 4	0,2	0.185	0,16	0,14	0,133	0,133	0,157
1:3	0,19	0,18	0,158	0,144	0,14	0,14		
1 : 2	0,17	0,166	0,155	0,153	—	—	—
2) Одноцилиндровая		паровая	машина	с холодильником.			
1 ilQ	0,22	0,202	0,166	0,142	0,126	0118	0,115
1 :8	0,215	0,195	0,164	0.142	0,133	0,126	0,106
1 : 6	0,198	0,184	0,157	0,142	0,135			
1 : 5	0,188	0,18	0,16	0,142	0,135	—		
1 : 4	0,177	0,173	0,164	0,154	0,146	0,137		
1 : 3	0,166	0,164	0,155	0,154	0,153	0,15	0,15
1 : 2	—	—	0,15	—	—	—	

8) Сдвоенная машина: наполнение	1:6,	1:4,	1:3,	1:2

ф . . .	0,06	0,05	0,04	0,03

4) Трехцилиндровая машина.......................ф	— 0,03.

Гармонический анализ. Всестороннее исследование влияния
смещения кривошипов значительно облегчается, раскладывая Т-диаграмму
на синусоидальные колебания (гармовическни анализ
I т., отд. Математика VIII) с числом колебаний г?й, 2етй, Зпй и т. д., где
па есть число рабочих тактов в минуту. па только в четырехтактных моторах

п
равно —,
«и

вообще же па равно п. При равномерном сме-

щении относительно друг друга нескольких одинаковых рабо-
чих циклов, например, в многоцилиндровом двигателе внутреннего сгорания
(табл. 69) синусоидальные колебания взаимно почти уничтожаю гея. В 3-ци-
линдровом моторе, например, все колебания снижаются до порндка коле-
баний 3ina, где t = 1, 2, 3... и Зг порядковый номер остающихся
импульсов, н- двухдействующем тандем - четырехтактном моторе или
еднодействующем четырехцилпндровом четырехтактном до 4 ina. Вслед-
ствпе этого получается особо хорошее уравновешивание.

В равной степени могут уравновеситься представленные на фиг. 611
и 268 Y'-усилия колеблющихся масс, синусоидальные колебания
которых (см. также стр. 121) определяются по уравнению:

РЬТ — (Gt)o • (-Jo) ’ [sin 2ct — sin а + 3 • (• sin За j.

Основное воздействие усилий прекращается при смещении на 90°
(2 а = 180°), так что при. смещении двух кривошипов или двух осей
иоршней на одном кривошипе на 90° остается воздействие только вто-
рого и третьего членов скобки, при смещении на 180° только первого,
при смещении на 120" илп 240° только третьего и при четырех или
более равномерно смещенных кривошипах или осях поршней вообще
прекращается воздействие масс иа 21s.

Пример. В 4-цилиндровом—4-тактном моторе пли двудействующем тандем—4-такт-
иом моторе при холостом ходу вследствие наличия исключительно давлений масс степень
неравномерности 6 получается иногда значительно хуже, чем при работе вод нагрузкой.
В 6-цилиндровом 4-тактном моторе (при 2X3 кривошипах под углом 120°) воздействие
масс составляет только 1/3 часть, так как при этом остается только член, содержащий
sin 3 а. —

Таблица 69. Значения 4 Для двигателей внутреннего сгорания
(при полной нагрузке).

Число рабочих объемов z	Смещение объемов во времени		Число неуравнове- шейных колебаний	ф для двигателей с зажиганием	
				Для 4-тактн.	Для 2-тактн.
	4-тактп.	2-тактн,			
1	720°	360	1па	1.1	0,9
2	369°	180°	2 еп	0,45	0,13—0,25
(2)	(540 или				
	180°;	—	(1. 3, 5, 7. .) па	(0,65)	—
3	240°	120°	Sina	0,22—0.28	0,09
4	180°	90°	4 гиа	0,07—0,11	0,045
6	320°	—	eina	0,045	—
8	90°	—	8й»о	0,022	—

па = число рабочих оборотов/мин., i — 1, 2, 3 . ..

Для хода двигателей с калильной головкой значение ф в зависимости от сгорания
больше на 10 % до 30°/о.

•	3. Изолирование. Изолирование колебаний вращения и вызываемое

им дальнейшее уменьшение значений о может быть достигнуто упругим
соединением мотора с рабочей машиной. С наибольшим успехом
может быть использована для этого ременная передача с длинным
упругим (кожаным) ремнем, а также непосредственное соединение
упругой муфтой с ограниченным относительным перемещением.
В поршневых двигателях необходимо, чтобы в этом случае число
собственных колебаний, соединенных упругой муфтой масс лежало бы
много ниже числа оборотов двигателя '), так как иначе привод может
быть нарушен, вследствие близости области резонанса, и кроме того при
этом не достигается уменьшение амплитуд.

4. Заглушение. Амплитуды колебания вала могут быть уменьшены
особыми способами заглушения, например, трением насухо или гидрав-
лическим сопротивлением, а также способом электрического заглушения
(в машинах переменного тока). Это уменьшение амплитуд особенно необ-
ходимо и возможно, когда наступают собственные колебания пала (коле-
бания скручивания вследствие упругого соединения валом нескольких
масс) и когда становится неизбежным временное попадание вала в область
резонанса.

*) Подробнее см.: Neuman, Der Nutzen elastiscber Kupplung von Kraft- and Arbeit»
maschinen. Z. d. V. d. I. 3917, стр. 390.
Этот способ применяется в быстроходных двигателях внутреннего
сгорания для судов и автомобилей ’). Гюмболь рекомендует для заглу-
шения упругие пластинчатые муфты большой массы, работающие в масле,
во избежание быстрого взноса трущихся поверхностей. Тормозное кольцо-
для шестпцилиндрового автомобильного двигателя
конструкции австрийского завода Даймлера при-
ведено на фиг. 614 2). Наступающее при колеба-
ниях, вследствие резонанса, относительное сме-
щение тяжелого кольца А вызывает трение насухо
и ограничивает энергию колебания, в то время,
как вне области резонанса оно работает, как
маховик.

с) Продольные колебания.

Степень неравномерности движимых
текущих масс, о = 2Дп : у, главным образом

или

происходит вследствие периодических импульсов,
как, напрпмер, у поршневых насосов вследствие
неравномерного засасывания илп выталкивания

подаваемого материала (жидкостей, газов, воз-
духа).	Фнг. 614.

Уменьшение о происходит путем выравнивания прп помощи

сдвига импульсов, путем включения упругих аккумуляторов е целью
изолирования колебаний п путем заглушения.

1.	Выравнивание подачи жидкости или газа в насосах. Если V,n пред-
ставляет среднюю подачу на один оборот и <р избыток (или
недостаток) объема вследствие неравномерности подачп, то при двух-
тактной подаче поршня (подача за один оборот = 2 тактам)
коэффициент избытка 6 значительно благоприятнее, чем при четырех-
тактной подаче (при четырехтактных двигателях внутреннего сгорания),
где подача за 2 оборота = 4 тактам.

2.	Включение упругих аккумуляторов с целью изоляции колебаний.

Если между неравномерно подаваемой массой жидкости из насоса и
иоступающей из провода, например, водохранилища пл i водопровода,
представляющих жесткую систему, будет включен буферный воздуш-
ный колпак (или поршневый уравнитель), то амплитуда колебаний а
водяного столба относительно амплитуды ав движений поршня будет значи-
тельно меньше, согласно уравнения 4 и фиг. 601, если число собствен-
ных колебаний пе всей системы будет значительно меньше числа ходов
насоса п. Если насос работает в такт с собственным колебанием всей
буферной системы, то колебания будут до тех пор усиливаться,
пока собственное торможение жидкости не положит атому предел.

Число собственных колебании получается из уравп. 3, стр. 322. Их точное
определение трудно, потому что вес воды производит колебания относительно
оршия иасоса. который со своей стороны принудительно получает движеиве через криво-
шип от вращающихся масс. Обычно достаточно, если поршень принимают неподвижным
(так что оп образует узловую точку системы, остающуюся неподвижной во все время коле-

*) Подробнее Сй m b е 1, Verdrehungsschwingungen und ihre Dampfung. Z. d. V. d. J.
1922 г., стр. 252 н 281 с большим количеством примеров для моторов подводных лодок.
Далее, Z. d. V. d. I, 1916, стр. 703 Zuschrift Kutzbach.

a) Z. d. V. d. I. 1925,. стр. 401—402.
бания) и за ft принимают передвижение верхнего слоя жидкости в воздушном колпаке (или
пружинном буфере), вызываемое общим весом подлежащего ускорению столба жидкости.

Если известны давление и объем воздуха воздушного колпака (в его крайних поло-
жениях), то тем самым определяется Д (для обоих крайних положений), откуда получается
опасная область (область резонансов) числа оборотов насоса. Чем больше объем воздушного
колпака и вес жидкости за колпаком, тем ниже пе н тем легче значительно превысить об-
ласть резонансов и тем самым сделать успокоение более действительным. Поэтому резо-
нансов нужно в общем бояться только в насосах с коротким нагнетательным трубопрово-
дом, так например, для питания котлов или в гидравлических установках, где поэтому
чаще всего применяются тройные насосы без воздушного колпака.

3.	Заглушение. У газов, при которых не имеется жестких масс за
воздушным колпаком, необходимо ноимеющиеся массы заменять тормо-
жением или заглушением (за счет энергии). Воздушный колпак прп
неравномерной подаче газа имеет смысл только при одновременном
сильном торможении и, именно, перед воздушным колпаком при заса-
сывании, и за воздушным колпаком прн нагнетании. Преимущество
имеет установка нескольких воздушных колпаков друг за другом с соот-
ветствующим промежуточным торможением, так как при этом общий
объем воздушных колпаков может быть меньше. Применяется одновре-
менно и для смягчения всасывающего и выхлопного шума у воздушных
насосов всех типов и двигателей внутреннего сгоранпя. (В тех случаях,
где заглушение вследствие потерь допустимо в небольших только пределах,
предпочитают выравнивание путем смещения).

При подаче газа воздушному колпаку дают объем от 10 до 20-кратного
избыточного объема за один период, который определяете! из таблицы 70.

Таблица 70. Выравнивание подачи жидкости или газа.

Род насоса	Объемы иасосов	ф	Улучшение бла- годаря вырав- ниванию
Двухтактна	я подача.		
Однодействующий насос		1	0,55	1
Сдвоенный насос двойного действия ....	2	0,21	2,6
Трехцилиндровый насос 	  Четырехци «пидровый - ли двойного действия,	3	0,009	60
со смещением па 90°		4	0,042	13
Четырехтакт	н а я по)	а ч а.	
Одноцилиндровый, простого действия .... Двухцилиндровый, простого действия, со	1	0,77	1
смещением на 360° 			2	0,55	1,4
Трехцилиндровый простого действия, со сме-			
щеинем на 240°		8	0,37	2,1
Четырехцилпндровый про- »	„ „  стого действия	| танДем со			
Четырехцилпндровый двои- ? Смеи^р^’оем и ого действия	J на	’	4	0,2]	3,6
Шестицилиндровый, со смещением иа 120° .	G	0,009	86
Восьмицилиндровый, со смещением на 90° .	8	0,042	18
Таблица значений ф, в предположении	полного нап	олпения и бесконечной длины	

шатунов, показывает, что ф получает наиннзшее значение прн трехцилиндровом двутакт-
ком насосе или шестицилпндровом четырехтактном.	х

Колебания с нагнетательной стороны воршпеиых воздуходувок илн компрессоров,
у которых подача происходит только ва часть хода, будут еще значительнее, чем прн
волком наполнении.
Е. Детали машин для регулирования ’).

Непериодические или бессистемные колебания в работе или состоя-
нии машины, или установки нс могут быть устранены при помощи ука
санных в главе D успокаивающих средств, а только путем обслуживания
или при помощи автоматических регуляторов при проявле-
нии изменения состояния.

Автоматическая регулировка требует сигнализирующего органа,
именуемого по большей части регулятором, который не только изве-
щает об изменении состояния или о его последствиях, например, об изме-
нении числа оборотов, скорости, давления, удельного веса, температуры,
влажности, размеров, положения и т. д., но также воздействует
орган управления, противодействующий изменению состояния.
Сигнализирующий орган должен, следонатольво, ва счет своей знергии
нроявить регулирующее действие, которое затем непосредственно
иди при помощи усилителя прилагается к управлению.

Примеры автоматической регулировки: сохранение постоянного
числа оборотов мотора (прн изменении расхода энергии mih изменения подачи
впергии) путем влияния на подачу энергии; сохранение постоянного давления
в насосной установке для воды, воздуха, газа и т. д. (при меняющейся подаче),
путем изменения числа оборотов аггрсгата или изменения сопротивления в трубо-
проводе перед и 1И за насосом; сохранение постоянной скорости в трубопроводах
на принципе падения давления между двумя определенными пунктами путем воздействия
на дроссельный орган; сохранение постоянной температуры (например, припыле
видных (уголь;, нефтяных и газовых топках) путем воздействия на подачу горючего,
регулировка уровня в о д ы в открытых сосудах илп паровых котлах путем воздей-
ствия иа питающие васосы; регулировка тягн в топках путем переключения задвижек
в борове, регулировка влажности в заводских помещениях путем изменения подачи
свежего воздуха илп пара: регулировка хода кораблей от компаса на руль; регулировка
напряжений электрических установок и т. д.

При непосредственной
регулировке

Сигнализирующий орган (регуля-
т о р)—первичный двигатель.

I

Передача и преобразование движе-
ния как перестановочный
механизм.

I

(Переключение или сопротивление
как орган управления регулируемым
объектом.

Органы регулировки.

При косвенной регулировке.

Сигнализирующий орган (р е г у л я-
т о р)—первичный двигатель,
i .

Перестановочный механизм.

Ф
Орган управления вспомогательным
двигателем.

L

Вспомогательный двигатель.

I

Перестановочный механизм.

I

Орган управления регулируе-
мым объектом.

Односту-
пенчатый
усили-
тель.

Действие регулятора изображено на фиг. 615а в виде кривой а)
Состояния самой машины или установки, кривой Ь) давления
регулятора, при чем это давление регулятора есть давление, передавае-
мое через перестановочный механизм, а нс есть следствие изменения
Состояния (т.-с. при тахометре давление муфты при неподвижном вале,
при мапомегре давление прулсины при открытом манометре; и к р и-

*) Ср. Tolle, Regelung der Kraftmaschinen, 3 изд. Berlin 1921, Jul. Springer.
342

I. ДЕТАЛИ МАШИВ.

вой управления с), которая указывает для каждого положения хода
регулятора s соответствующее количество проходящей анергии Е, сопро-
тивление, прохождеипе вещества пли тока. Все три кривые отнесены
к одному и тому же ходу, например, ходу регулятора з, хотя
ход управления вследствие преобразования движения в перестановочном

механизме отличается от хода регулятора.

Определенному изменению состояния машины Az в кривой а) соответ-
ствует иа кривой Ъ) изменеиие AS давления S в регуляторе. Изменение
А Е в кривой управления

в кривой управления

должно так протекать, чтобы
оно могло противодействовать
изменению состояния.
Только н атом случае регули-
ровка является статиче-
ской (устойчивой). Если кри-
вая состояния будет в одной
точке (астатической) или
на одном участке горизонталь-
ной (Дл=О), то тогда регули-
ровка будет астатической
и практически неприменимой,
равно так же, как если изме-
нение AjE не вызывает изме-

нения

состояния и регулп-

ровка делается неустойчивой

Нигде также кривая
управления не должна быть
горизонтальной, так как тогда
регулировка состояния будет
неопределенной. При тщатель-
ном подсчете регулировки по-
этому надо сначала определить все три кривые и убедиться в их правильности.

Теоретическая степень неравномерности регуля-
тора % получается по кривой а) между крайними точками хода за период,

и равна 64 =

fe—*1)



, где zm является средним значением состояния и

может быть уменьшено путем уменьшения потребного для регулировки
хода s. При астатической кривой или при s 0 получается
\ 0.

Общая затрата работы регулятора (кривая Ь) выра-
жается через 'Л; — f S  ds — Sms, где Sm является средним давлением
в регуляторе.

Сила AS, потребная для перестановки регулятора, обычно
Az п/
относится к предварительно принимаемому изменению состояния-— =х %,
и вполне целесообразно ее относить иа 1 % изменения состояния (раньше
часто иа 2% или на + 2% = 4%). Но так как AS : Az не везде равно,
то можно задаться средней силой, потребной для перестановки, AS,,,.
Затрата работы на х % изменения состояния
равна тогда ?[„. = &Sms и является только частью общей затраты
работы ЗЦ (фиг. 615а).

Служащие в качестве регуляторов сигнализирующие органы отличаются от контроль-
ных органов, предназначенных только для указания состояния (как, например, термометры,
манометры, тахометры и т. п.), по большей части только значительно большей затратой
работы н меньшей областью отмечаемых колебании состояния.

Влияние трения. При работе регулятора он должен преодолеть
собственное трение R, трение W перестановочного механизма и органа
управления, силы инерции всех движущихся частей регулятора
и управления, возрастающие при ускорении регулятора, и часто искус-
ственное, возрастающее со скоростью, тормозящее сопротивление D,
так что AS = (R -]- W) -|- (Pi -f- D). Если иа фиг. 6156 отнести
к ходу регулятора сопротивления (II W), то получается иа кривой
состояния о) величина изменения состояния +	и-, в пределах

коей регулятор не чувствителен. При разгрузке от точки 1 к точке 2
на — ДЕ (кривая с) получается, если (_РЬ -|- D) О, изменение
состояния (кривая а) по кривой 1, 1", 2", причем работа трения
+ 31 w определяется по кривой давления регулятора (кривая Ъ). При
нагрузке с 2 до 1 происходит изменение состояния по кривой 2, 2', 1'.

Степень нечувствительности е каждого регулятора
может быть отнесена к собственному трению R, к трению перестановоч-
ного механизма W, или лес кВ-}- W. Таким образом

__В___2Ьг	_

ея- s ~ 8l/ ’ S “81* И 6 “ +

Степень нечувствительности регулятора может быть измерена и гаран-
тирована поставщиком, в то время как ев, существенно зависит от кон-
струкции перестановочного механизма и работы управляющего органа.
Только после того, как будет перейдена область нечувствительности для
(R + И7), остается для (Рь -|- D) достаточно силы, чтобы сделать воз-
можной регулировку. Благодаря трению действительная сте-
пень неравномерности 6, регулировки является часто значительно
менее благоприятной:

^8,4-е.

Величина степени неравномерности обусловливается:

1.	Величиной 8,- и е. Если кривая состояния в пределах регули-
ровки приближается к горизонтали или располагается астатически
п е ~ 0, то при этом = 8г -|- Е ~ 0, т.-е. малейшее измененпе z повле-
чет регулировку. Чем меньше е, благодаря включению соответствующего уси-
.ителя (стр. 347), тем ближе регулировка подходит к астатической, что
достигается изменением кривой состояния и уменьшением хода регулятора.

С другой стороны, наименьшее значение е в свою очередь обусловли-
вается а) возможными периодическими колебаниями состониия
как, например, колебанием числа оборотов, колебанием давления за
время одного оборота или периода перед регулятором. Если сте
пень нечувствительности е должна быть сохранена меньшей чем
степень неравномерности 6S за время периода, то это воз-
можно только тогда, когда регулятор предохраняется от периоди-
ческих импульсов путем пруженпя или заглушения. При
регуляторах числа оборотов это может производиться при помощп
упругих муфт, при регуляторах давления — при помощи воздуш-
ных колпаков. Там, где это иежелательпо, надо сохранять е )> 6S, в слу-
чае необходимости включая масляный тормоз, чтобы регулятор
не начинал „танцовать" в такт периода и постепенно расхлябываться Ь) бла-
годаря некоторым периодическим обратнымтолчкам +Р,. со стороны
управления. Ио величине возникающих обратных толчков, возможно подсчи-
тать отклонение + с\, = + СРГ в состоянии покоя регуля гора пли определить
путем опытов, при чем С есть путь в ст для Рг — 1 kg. В работе откло-
нения о будут другими, так как регулятор имеет свое число собствен-
ных колебании п„ а периоды обратных толчков происходят с числом

W	Л	1

гармонических колебаний п. Тогда согласно стр. 324 — =-------—-----.

®е 2______| п I

\ /

Отклонения а будут больше чем «0, если п<^пе, и наоборот — тем
меньше, чем больше —. Трение в шарнирах и масляных тормо-
вах (глушителях) действует тормозяще, так что меньшее значе-
ние е часто будет целесообразным.

2.	Массой регулятора и перестановочного механизма и давле-
нием их масс Р^, которое опять-таки зависит от скорости изменения
состояния. Как следствие незатухающего движения масс регулятора может
случиться нежелательная перерегулировка плп колебание
регулировки относительно данного режима работы, так как прп
внезапных изменениях равновесия, находящиеся в движении массы рогу-'
лятора могут быть успокоены только путем торможения (путем
R, W и сопротивлением трения/9 специального тормозящего механизма1).

Средства против перерегулировки и колебания
следующие: небольшие движущиеся массы регулятора и перестановочного
механизма (при косвенном регулировании надо также принять в расчет
массы усилителя и второго перестановочного механизма), большие акку-
муляторы у регулируемых деталей, чтобы не слишком резко само по
себе происходило изменение состояния (например маховики, или
массовые аккумуляторы), переставное торможение регулировки (путем
масляных тормозов) и достаточно большая степень неравномерности.
Смотря по соотношению инерции регулятора к инерции всей установки—
устанавливается наиболее благоприятная степень нерав-
номерности при которой происходит регулировка без колебаний.
При новых регуляторах целесообразно всегда снабжать регулятор при-
способлением для перестановки о, чтобы можно было ?Jg определить на
опыте. О наиболее благоприятных значениях од при регуляторах числа
оборотов см. стр. 353.

") О динамике заглушаемых и незаглушаемых колебаний регулячора см. Т о1 Ге (выше).
Перестановочный механизм и управляющий орган. Регулятор соеди-
нен с управляющим органом при помощи перестановочного механизма,
так что благодаря этому область регулировки и управления и соответ-
ственно кривая состояния и кривая управления принудительно связана
между собой.

Наиболее простой пример соединения енгпалыюго н управляющего органов пред
ставляют регуляторы давления по фпг. 193 н 194 (см. стр. 871. Пагрулсеппый поршень
является сигнальным органом, впускпон вентиль (фиг. 193) илп соответственно двойной
вентиль (фиг. 194) явлдсгся управляющим органом. Каждому положению поршня соответ

_ Дю

етвует определенное давление однако, легко степень неравномерности о — — полу-
чить как угодно малой, путем уменьшения е^> (большой диаметр поршня) и меньшего
хода регулятора.

Перемещение области регулирования относительно области распре-
деления возможно путем изменения расстояний в перестановочном меха-
низме (фиг. 616) или путем изменения длины в рычажной передаче U

Фпг. 617.

(фиг. 617). Подобным же образом, благодаря применению рычажных
передач, работающих как дифференциал, является возможным заставить
работать несколько регуляторов на одни распродоли’тольнып оргал.

Примеры:

1.	Изменение числа оборотов (фиг. 616). Штанга пере-
становочного механизма А снабжена правей и левой резьбой и сое-
динительной муфтой с маховичком. Управляющий орган имеет упоры,
в то время как ход регулятора должен быть ограничен только по
концам всего предела перестановки. Кривая управления Е, соответ-
ствующая каждому положению цапфы и кривая состояния г (соот-
ветственно п) приведены к ходу регулятора. Смотря по степени неравно-
мерности кривой состоянии в пределах регулировки, число оборотов
может быть изменяемо как в весьма узких пределах, например, для
параллельного включения машпн переменного тока, так и в очень широ-
ких пределах-—для привода водяных насосов, компрессоров, вакуум-
насосов, машин для бумажного производства и т. д. Последнего рода
чисто статические регуляторы, которые не должны держать числа
оборотов иа постоянном уровне, а должны регулировать мощность-
Фиг. 618.

машины сответственно потребности, называются регуляторами
мощности. Если регулировка от электромотора должна происходить
с распределительной доски, то предпочтительнее будет применение
рычажного устройства по фиг. 617, при чем, одвако, вместо маховичка 11
должно быть поставлено червячное колесо, которое приводится во вра-
щение от малого электромотора. (Фиг. 617 представляет регулировку
числа оборотов в широких пределах).

Регулировка числа оборотов может быть использована также для
остановки машины, при чем наименьшее количество энергии по кри-
вой управления соответствует наименьшему числу оборотов.

2.	Регулировка давления с одновременной регулировкой
числа оборотов для насосных установок всякого вида. На
фнг. 618 показан тахометр
(с крпвой п) и манометр
(с кривой р), которые дей-
ствуют на управляющий
орган (с кривой Е) при
помощи дифференциального
перестановочного механиз-
ма, который кроме того
еще можно регулировать от
руки (//). Таким образом
можно добиться регули-
ровки давления и числа
оборотов, которые сохра-
няются в определенных пре-
делах хода регулятора, при

чем число оборотов соответствует количеству подачи и регулятор числа
оборотов служит только в качество предохранения от чрез-
мерного разгона машины.

Регуляторы могут также независимо действовать иа отдельный
управляющие органы, например, регулятор числа оборотов на наполнение
движущей паровой машины, регулятор давления на наполнение ведомого
компрессора, подобным же образом
регуляторы могут действовать раз-
дельно на обе части дифференциаль-
ного выключателя (стр. 89). При-
меры одновременной регулировки
давления и числа оборотов см. 2 главу:
Паровые турбины, турбины с про-
тиводавлением.

3.	Изостатическая регу-
лировка (изодромная регулировка).
Путем перестановки точки враще-
ния В в перестановочном механизме
(фиг. 619) в точку Во, кривая рас-
пределения Е может соответство-

вать другой кривой состояния итем самым возможно уменьшить степень нерав-
номерности регулировки в значительной степени. Но чтобы иметь возмож-
ность получить для действии регулятора, как мотора, большую силу дли
перестановки, можно сначала для атого использовать точку вращения В,
а затем для твердого установления предела регулировки ири длитель-
ной работе точку В& но, однако, одну за другой.

Перевод точки вращения из В в точку 7>0 может производиться
после каждой регулировки вручную, при конструкции же пофчг. 619 он
происходит при помощи натягиваемой ири перестановке пружины, благо-
даря которой система тяг перестановочногх) механизма образовала бы
параллелограм, если бы передвижение точки вращения В, удерживаемой
масляным буфером D, в Во' происходило без сопротивления. Благодаря
масляному буферу происходит некоторый временный сдвиг этого движения
по параллелограму, и точка вращения рычага АВС переходит под дей-
ствием пружины из В в Во с некоторым (регулируемым) опозданием, при
чем точка Во лежит точно над точкой G. Так как точку G можно распо-
ложить на любом расстоянии под Л, то благодаря этому возможна регу-
лировка с о = 0 (и даже обратное расположение кривой устойчивого
состояния и кривой управления), предполагая правильный сдвиг во вре-
мени обоих процессов регулировки, т.-е. управления и окончательного пере-
мещения передаточного механизма.

Регулировка должна остаться статической только для процесса упра-
вления, но не для последующего изменения расположения между кривой
состояния и управления г), которое может быть произведено любым
способом.

а) Механические усилители, как вспомогательные двигатели при
косвенной регулировке.

В качестве механических усилителей в настоящее время приме-
няются по большей части управляемые сосуды, наполненные каким-либо
жидким веществом (реже электрические моторы), при чем их можно
включить один за другим, с тем чтобы от слабого регулирующего органа
с небольшой силой для перестановки при небольшой нечувствительности
можно было получить больше силы для управляющего органа. Эти уси-
лители, которые имеют, как преимущество, сильно тормозящее движение
масс, получают свою энергию или непосредственно от существующего
провода (пара, сжатого воздуха, воды), или должны иметь специальные
провода, пли пользуются самой машиной для получения потребной энер-
гии нужной формы, как например, масла под давлением.

Усилители в настоящее время можно приобрести вместе с регули-
рующим органом, либо без него, и они делятся иа усилители
постоянного действия и усилители прерывистого
действия.

а)	Усилители постояннного действия: работают с боль-
шой чувствительностью, но требуют много рабочего вещества - воды, масла,
воздуха, пара, которые постоянно проходят через усилители: давление их
передается на поршень, который работает как буфер с пружиной или как
поршень двойного действия, прп чем давление это путем гритока или,
наоборот, отвода вещества регулируется регулятором.

Ч Подробнее см. Kroner, Vber Isodromregler. Z. d. V. d. L 1920, стр. 329.
Примеры.

1) Регулятор числа оборотов с усилителем (Броун и Бовери;
?ля регулировки числа оборотов паровой турбины. Конструкция в общ >х чертах изобра-
жена иа фнг. 620 с иодачей масла через дисковый насос Р, регулировка давления проис-

Фиг. 1)20

ходит дроссельным клапаном D, управление посредством
нагруженного пружиной поршня К.

Каждому положению регулятора В соответствует
определенное давление жидкости р и поэтому определен-
ное положение управления Е. Удобное воздействие на
управление путем передвижения дроссельного клапана
(сравни главу о паровых турбинах Броун и Бовери в от-
деле о паровых турбинах, раздел 2) *).

2) Регулятор давлен ия с усилителем.
При автоматическом регулировании давления для больших
расходов необходимы усилители ал я управления дроссель-
ными органами; в »тйх усилителях установка давления
поршня в усиливающих сосудах происходит от мевьшего
регулятора давления. Сравнв фиг. в 95, где схематически
изображены многочисленные применения регуляторов
давления пара.

3) Струйчатый

Струя сжатого масла (или воздуха, пара, воды) из легко поворачиваемого сопла Е коле-
блется между двумя отверстиями трубопроводов К и L. Перестановка сопла
происходит с чрезвычайно малым собственным трением от сигнального органа посред-
ством М навстречу давлению пружины F. В зависимости от того, попадает ли струя
в К илн Д поршень N работающего с большим запасом мощности вспомогательного

Берлин (фиг. 621).

двигателя передвигается медленно направо или палево и действует через поворотную

скалку на главное перестановочное устройство или иа распределение вспомогательного
цввгателя. работающего с еще большим усилием.

4) М н о г с с т у п е и ь ч а т ы 2 усилитель с и с т. „Арка1*, Берлин
(фиг. 622). Первая ступень действует как усилитель постоянного действия, вторая как

прерывистого. Вода

отверстие распреде-
лительного золотника
St в рабочее про-
странство М}, и дей-
ствует на первый
вспомогательный пор-
шень К1г который
приводит в движе-
ние золотник St вто-
рого вспомогательно-
го двигателя JZ2 с
большим объемом ци-
линдра и, следова-
тельно, большой мощ-
ности. Положение Ki
Зависит от давления
в рабочем простран-
1 стве которое со
своей стороны точно
регулируется дрос-
сельным органом D.

под давлением из водопровода проходит через сетку и дроссельное

Ст регулят

Сжатое масло

\}Вьт^сР
Фиг. 621.

Фнг. 622.

D при малейшем изменении состояния машины передвигается от регулятора. Вследствие
©того меняется давление в J/j. золотнвк St отходит от своего нулевого положения, повышает
нли понижает д 1вл»'ппс// в j/2 и тем самым дает возможность поршню с большим ходом
двигаться против направления силы груза нли пружины. Возвращение золотника St в нулевое
положение происходит, ьак только регулятор примет первоначальное положение. Усилитель
настолько чувствительный, что степень неравномерности можно Припять 6^, ~ 0. В нор-
мальных условиях, иря регулировке сжатого воздуха, достаточно А/) принять за 0,02 of,
при регулировке сжатого газа — 0,5 mm водяного столба, при регулировке темпера-
туры 0,2°, чтобы можно было осуществить регулировку.

*) Усилитель подобной конструкции доставляется технической конторой Dr. Rudolf
Proell, Dr< sden.
Ь)	Усилители прерывистого действия (фиг. 623). Ток

жидкости применяется только во время регулировки, так что потре-
бление воды, масла, сжатого воздуха, пара или вакуума бывает значи-

тельно ниже, чем при усилителях постоян-
ного действия, но при этом регулировка
менее чувствительна и проста.

Перестановочное устройство SYZ па
фиг. 633 связано при помощи цапфы S
с рычагом усилителя, при помощи цапфы Y
с регулятором В, при помощи цапфы Z
с главным распределительным органом Е
и усилителем НМ, служащим вспомогатель-
ным двигателем. В состоянии равновесия
точка S должна рассматриваться как нспо-

Фпг (523.

движная, при чем взаимное соединение RиЕтак расчитапо, как если
бы не было усилителя.

При выходе из состояния равновесия R передвигает точки Y и S
относительно находящейся пока неподвижно точки Z, пока затем Z,

положение делает

Фиг. 625.

вследствие увеличения или уменьшения давления в НМ, соответственно
передвинется, и до тех пор, пока S ие придет обратно в свое нулевое
положение. Отсюда название „обратная перестановка" для
перестановочного механизма SYZ. Поршень К усилителя работает,
преодолевая действие груза или пружины, чаще всего, однако, как поршень
двойного действия, так как при этом некоторые потери на неплотность
не являются вредными. Применение распределительного
органа установкой иа нулевое
„обратную установку" необходи-
м о й, ибо иначе трудно было бы избежать
перерегулировки и колебаний.

Пример ы:

1.	Усилитель для регулятора водяной турбины
(фнг. 624). Rg — центробежный регулятор (тахометр),
я	который является сиг-

нализирующим органом,
ИМ — вспомогательный
двигатель, который дей-
ствует иа подвод воды,
6? — управление вспомо-
гательного двнгатели(прн
помощи воды под давле-
нием из трубопровода).
При помощи маховичка Н
можно передвинуть кри-
вую числа оборотов н
крввую управления по
надобности. Эта рукоятка
служит та еже для оста-
новки машины.

2.	Усилитель при
н з о с татической

Фпг. 624,	или пзодромиче-

ской регулировке.

Соединение изостатического регулятора с уевлнтелем по фиг. 625 требует несколько другого
устройства переменного переставляющего механизма, чем на фиг. 619, стр. 346; но хотя
пружина прикреплена к неподвижной точке и масляный б^фер К находится между штангой М
вспомогательного двигателя и рычагом Zt действие остается таким, как на *нг. 63Л
Ь) Конструкция и расчет регуляторов числа оборотов.

1. Классификация регуляторов числа оборотов. Конструкция
большинства регуляторов числа оборотов основана па принципе уста-
навливающегося равновесна между изменяющимся С числом оборотов
давлением масс (центробежная сила) двух качающихся маятников в
соответствующим действием контргруза или пружины (центробеж-
ный регулятор).

Другого рода регуляторы числа оборотов:

1.	Регулировка, производимая силою инерции, вызываемой изменением числа оборотов
• совместно движущейся инерционной массе (инерционный регулятор). Этого
рода регулятор служит только дополнением к другого типа регуляторам числа оборотов,
так как при медленном изменении числа оборотов ои не действует.

2.	Регулировка	при	помощи	изменяющегося с числом	оборотов	давления

• и а с о с е, применяемая вследствие своей дсшевязны для грубой регулировки.

3.	Регулировка	при	помощи	электродвижущей	силы,	изменяющейся

с числом оборотов; применяется только с усилителем.

Регулятор с муфтой и осевой регулятор. Центробежный маятник
в регуляторе числа оборотов производит:

а)	при отклонении относительно оси, перпендикулярной к оси
вращения — осевое перемещение муфты или продольного подшипника,
от которых возможна удобная передача далее; такой регулятор
с муфтой удобно конструировать с вертикальной осью (фиг. 631
до 633);

Ь)	при отклонении относительно оси, параллельной оси вращения—
непосредственный поворот или передвижение приводящих в действие
органы управления кулачков, эксцентриков пли кривошипов, действующих
в плоскости, перпендикулярной к оси вращения: осевой регулятор;
строится с горизонтальной (реже вертикальной) осью (фиг. 634 и 635).

Во всех случаях маятники должны быть так размещены, чтобы ось
центра тяжести совпадала постоянно с осью вращения.

Далее различают: конусные регуляторы, у которых колеблю-
щиеся тела колеблются относительно цапф, перпендикулярных к шпин-
делю регулятора (фиг. 629 и 630), и плоские регуляторы,
у которых колеблющиеся массы движутся в плоскости, перпендикулярной
к оси регулятора (фиг. 631 до 635). Регуляторы с муфтой бывают конус-
ными или плоскими, осевые регуляторы большей частью бывают плоскими,
В качестве средства для передачи движения от вращающихся масс на муфту наиболее
простыми являются шатунная передача нлн ползунный механизм па шатуне или криво-
шипе. При этом центробежные массы могут вращаться илп вокруг (всеми точками по
окружностям) неподвижной точки иа шпинделе (непосредственная подвеска) (фиг. 629), или
могут быть связаны со звеном привода (например, штангой кривошипного механизма),
при чем отдельные точки описывают различные пути (обратная подвеска) (фиг 630.).

Центробежная сила вращающихся центробежных масс сохравяетсл в равновесии:
а) при помощи действия веса самих центробежных масс или в соединении
с нагрузкой от веса муфты (грузовой регулятор) (фиг. 629 и 630); Ь) при
помощи нагрузки пружиной (пружинный регулятор) (фиг. 631
до 635). В пружинных регуляторах, вследствие малых масс с ускорением, приведенный
ход муфты незначителен (стр. 353) и поэтому они дают при равной регулирующей способ-
ности меньшую степень неравномерности.

2. С - кривые; степень неравномерности. Характеристика или
кривая С регулятора получается следующим образом. Для конусного или
плоского регулятора определяют графически или аналитически радиаль-
ные силы С, приложенные в центре тяжести вращающихся маятников,
которые уравновешивают нагрузку (давление пружины F, весовую

нагрузку G и вес муфты (J). Отложив
на ось Х-ов ON (фиг. 626), над точками
характеристику или кривую С регуля-
тора. Рекомендуется отдельные слагае-
мые Сг, Cff и О наносить раздельно
(фиг. 629- и 630), чтобы легче было
учесть влияние различных изменений.

Эта С - кривая независима от по-
ложения шпинделя.

Если лее ось шпинделя провести
через О н расстояния центра тяжести х
откладывать (в ш) по оси Х-ов, то
таким образом можно определять соот-
ветствующие угловые скорости ы (соот-

эти силы, как ординаты,
центров тяжести получаем

<0
ветственно п — •-----

9,55

, так как С полу-

чается от центробежной силы согласно	Фпг. 626>

уравнения С = Л/жш2, где М = G : 9,81.

Работоспособность 21,- — регулятора числа оборотов равна
площади, заключенной между кривой С, осью ON и координатами,
соответствующими крайним значениям кривой (21,- = площади АРиРпВ
по фиг. 626). 8 -кривая (фиг. 615 о, стр. 342) соответствует С-кри-
вой, во отнесенной к ходу регулятора к, так что Ста = S„,s = 21г.

Если ре)улятср астатический, то С-кривая является прямой,
проходящей через О. Если увеличивается угол ср, который образует
отклонения маятника,
то регулятор устой-
чивый, если угол ср
уменьшается с уве-
личением х, то регу-
лятор неустойчивый.
Точка касания с пря-
мой, проведенной из
О к кривой С —-
представляет астати-

луч UP на фиг. 621 с осью UJN, при увеличении

фиг. 627.	Фиг. 628.	чсскую точку (Ра на

фиг 627 и 628) иа
данных кривых. Точка Ра является точкой поворота С-кривой, она
отделяет часть кривой, могущую быть примененной—регулятор устой-
чивый — от неприменимой — регулятор неустойчивый.

Если 0Ра ие является случайно точкой перегиба кривой С, то
Рв разделяет пригодную часть кривой (регулятор устойчивый) от непри-
годной (регулятор неустойчивый). Если же 0Ра является касательной,
в точке перегиба, то регулятор совершенно устойчив или совершенно

неустойчив (фиг. 62s).

Если на фпг. 626 черев конечные точки Ри и Р„ использованной
части кривой С провести лучи из точки О, то они соответствуют скоро-
стям пи2 и ив‘< Если эти лучи пересечь любой вертикалью в точках он»
и измерить отрезок ст от ON до середины т между о и «, то полу-
чается степень неравномерности 6 == с : ет.

Если, наоборот, по данному наинизшему положению муфты, соответ-
ствующему предписанной степени неравномерности 8 (см., ниже и стр. 343)
надо определить наивысшее положение, то проводят Он через Ри, откла-
дывают по wo = 2с — 2 8 ст вверх и пересекают прямой Оо кривую С
в искомой наивысшей точке Ро.

Так как кривые С получаются независимо от положения
шпинделя, то при проектировании регулятора степень неравномер-
ности К может быть изменена на любую величину Дутом перенесения
шпинделя: если шпиндель придвигают к центробежным массам, то 6 умень-
шается, если же шпиндель отодвигают от центроб.'щных масс, то 6 растет.

Вблизи астатической точки Ра легче всего нс-унтт 8 наименьшей;
поэтому применяют чаще всего такие, отрезки кривой С, которые прибли-
зительно начинаются от Ра и соответствуют устойчивому положению
Если кривая С, как в большинстве регуляторов, сверху вогнутая, то
применяемая ибласть лежит выше астатической точки, если она выпуклая,
то эта область лежит ниже этой точки.

Указанные соотношения вмеют значение тогда, когда центробежные тела так скон-
струированы, что пх моменты инерции, отнесенные к осям, проходящим через центр
тяжести, пересекающим пиши дель, равны по величине, что, иаиример, имеет место для
тел вращения, ось bi ащеипя коих перпендикулярна к плоскости маятника Если главная
ось инерции центробежных тел пересекает середину их цапф, то кривая—С для постоян-
ной угловой скорости является прямой, которая одпако пе проходит через О', в остальных
случах астатическая кривая С является кривой. (Tolle, Regelung der Kraftmaschinen.
3 изд., стр. 576).

Кривые С, соответствующие отдельным нагрузкам (вес G центробеж-
ных тел, нагрузка муфты Q, натяжение пружины Р), дают указания,
допустимы ли изменения этих величии и н каких пределах. Если,
например, С^-крпвая имеет такой ясе характер, как общая кривая С
(если она приблизительно астатическая), то G может быть изменено
без влияния на 6. Рюли кривая Cq точно или почти астатична, то
можно нагрузку муфты Q (например, для повышения числа оборотов)
увеличить, не изменив при этом 8.

Регуляторы с астатической — кривой не испыты-
вают даже прп больших силах передвижения никаких изменений степени
неравномерности; неустойчивые конструкции из-за установочного меха-
низма поэтому исключаются.

Натяжение пружины обозначает постоянную нагрузку; если от заменяющей пружину
постоянной фиктивной силы получается астатическая С'-криван, те напряжение пружины
допустимо. Пружинные регуляторы с пружинной нагрузкой непосредственно на муфту
только тогда допускают изменение чвела оборотов от изменения нагрузки пружины, если
кривая (д астатична: в другом случае, е^ди, например, Сд кривая сильно неустойчива,
то благодаря натяжению пружин получается неустойчивость.

Изменение числа оборотов в работе возможно: я) путем изменения
передаточного числа от вала машины на вал регулятора (сменная пере-
дача); Ь) путем передвижки перестановочного устройства в пределах
хода регулятора (фиг. 616 и 617), с) путем изменения нагрузки муфты,
что возможно благодаря пружинным весам на перестановочном
устройстве в пределах + 5%; cl) путем изменения натяжения
пружины или точки приложения пружины в регуляторе.
Степень н ера в н о м е р н о с.т и 8 у рыночных регуляторов может
быть -установлена иа 8 = 4%| , 6% или 8%. Если 8 должно быть осо-
бенно малым, то наиболее целесообразно применять усилители (стр. 347)

или изостатическую подрегулировку (стр. 346).

Наиболее благопрпятиая степень неравномер-
ности 6р при регуляторах числа оборотов, которая для работы без
колебаний не должна быть превзойдена, зависит от инерции регулятора

и инерции вала двигателя (стр. 344, раздел 2).

Инерция вала двигателя определяется при помощи времени
разбега Та при полном крутящем моменте, которое определяется
из формулы Jfes:2 = (£ : 2) • Tm где L — полная мощность в kgm/sec==
= 75 и М масса маховика, вращающегося со скоростью v.

Инерция регулятора определяется по приведенному ходу
муфты я,., получаемому из С-диаграммы, еелп отпесенный к центру
тяжести вес регулятора Gr нанести в равном масштабе на С-диаграмму
(фиг. 626), при чем sr : а — Gr : Cm.

По Толле J) наиболее подходящая степень неравномерности для
Q . -----------------------------------------

быстрой и без колебаний регулировки s

I. п наимень шая,
’ 2
а

вообще допустимая степень неравномерности (без при-
менения масляного тормаза или особого торможения) 8mm ~ 8f/: 2.

Приведенный ход муфты sr при чисто грузовых регуляторах равен
приблизительно действительному ходу, прп пружинных регуляторах
наоборот только 1/5 до 11<>0 действительного хода. Быстродвижущиеся
пружинные регуляторы п тяжелые маховики наиболее подходят для
малого 8f/. Большая степень неравномерности, чем 8„ не вредна и
только уменьшает быстроту регулировки.

Пример расчета регулятора. 1. По величине сопротивления регули-
ровки. IF — 2 kg Спо измерению илн подсчету). Пусть допускаемая нечувствительность
® = еу?+е1Г= 1°/оi ПРП чем £-В, по данным поставщика е^ = 0,3% (+ 0,15%),
откуда 6 jy — 0,7°|о плн TF: Sm — 0.007; -Sm 300 kg. Выбираем регулятор со средним
давлением муфты । называемым также „энергией") > 300 kg. Если регулятор слишком
велик, надо включить умеренный усилитель, так что W становится значительно меньше.

2.	Проверка 6, которое было взято равным 4°/0, Длй дизеля при N — 300 P.S. н
№=215 пусть GD2 — 40000 kgm2 илп прн D — 3,6 m вес обода Gr — 3080 kg; при

JZt2 Gr^

п — 215, v = 40,5 m'scc. Тп —	~ ———	23

° l

3.-----

sr — 1 cm, так что о^ = 0,2 |/ —$7- 3s 2,5%. При

sec; по данным поставщика

g — 4о|о не возникает никакой

опасности колебаний.

3. Регуляторы с муфтой с чисто весовой нагрузкой. Для общего
случая по фиг. 629 все требуемые величины, согласно Толле, опре-
деляются следующим образом:

Од. откладываем величину G вниз от неподвижной точки вращения
маятника I, проводим горизонталь дд; на последней лучи IM отсекают
значения Сд.

J) Regelung der Kraftmaschinen, 3 изд., стр. 478,
Хютте. Tt II.

?3
расстояние от шпинделя, 1—и = и—ш; 1,

Сд. откладываем от точки I вверх величину Q, проводим горизоп-
таль дд, проводим горизонталь через М до пересечения с коленом 11—III
в точке В, проводим BID, затем IA параллельно III—II и полу-
чаем DA по дд равное С„, С = С„ 4- С„.

4	у 4	Q

Давление регулятора или муфты 8: постоянно — = —, потому 5
С ?

получается как высота из подобного тр-ка DA1. с основанием С. Напра-
вление и величины давления н цапфах Zlt Z2 и Za получаются непо-
средственно из чертежа.

Для ромбоидальной подвески (I и III имеют одинаковое
...................................И, М лежат на одной прямой),
т.-е. у регуляторов Уатта,
Портера и Клея кривые Сд,
Cq и С текут одинаковый
вид, Q и G могут без влия-
ния на К быть изменены по
желанию; давление регуля-
тора S постоянно; собственное
трение R и вместе с ним е,
наименьшее для угла откло-
нения = 45°; с целью полу-
чения достаточно малого о необ-
ходимо скрещивание штаиг.
Чем больше G относительно Q, \
чем ниже принято число обо-
ротов и чем больше и 7»3

I	r'~	----________ п0 $Н1 ‘	т’’е’ чем больше

имеется места при равном

Фат. 629.	Фиг. 630. давлении муфты, тем меньше е,..

По Бар тлю, ]) если на чертеже отложить 1К—~  IН, провести
прямые КМ и FM, то отрезок JF даст , где д = 9,81 m/sec2 и <о
представляет угловую скорость регулятора. Для обратной подвески шара
(фиг. 630) равновесие сил получается при помощи мгновенного полюса ф,
откуда определяются Сд и Сд. Таким же образом, как па фпг. 629 опре-
деляется данлоние регулятора и давление цапф Z.

Дальнейшие примеры весовых регуляторов, ие имеющих в настоящее гремя практи-
ческого зиачевия. см. Толле, Регулирование двигателей.

4. Регуляторы с муфтой с пружинной нагрузкой. Здесь кривая Cq
может быть сделана произвольной, однако рекомендуется передаточный
механизм выбрать так, чтобы кривая Cq была астатичной; тогда допу-
стимо любое изменение нагрузки муфты.

Примеры: 1. Пружинный регулятор Г а р tv ига, Кун а и К0 (машиностроительный
завод, Дюсельдорф) (фиг. 631j. Две поперечные пружины помещены в выемке вра.щающе-

Сравни Civilingcnieur, 1893, 1896; так же В art 1, Die Bercchnung der Zcntrikfugal-
regulatoren, (Leipzig, 1900i, там же даются простейшие способы определении St собствен-
ного трения и влияния масс штанг.
гося тела и действуют в направления противоположном центробежной силе, так что
рычажное сочленение совершение разгружается. (Первоначальная конструкция по преж-
нему D.R.P. 75790, Гартупга, Куна и К0). Собственное тренве ег = 0,2% до 0,3% в зависи-

мости от скорости. s?. “ — s дли тихоходных регуляторов с небольшим подъемом;
3	5

” 9п ® для быстроходных регуляторов с большим подъемом Регуляторы имеют

прямоугольные рычаги во избежание защемления: Сд постоянно (очень неустойчиво),
поэтому давление ЛГ муф|Ы’ вверх увеличпвчется соответственно центробежной силе.
Сд уменьшается пропорционально отклонению шара от плюса через нуль к минусу,

так что она очень неустойчива; пружины получаются соответственно жестче. Изменение

числа оборотов от — 5% до -J- 10% возможно с тремя добавочными пружинами.

При больших колебаниях числа оборотов во время хода (до х/4) изготовляют регуля-
торы числа оборотов, у которых главные пружины напрягаются во время работы сами

Фпг. 632.

по себе.

2. Пружинные регуляторы

Штейн ле иГартунг, Кведлинбург. (Фиг. 632)

Направление центробежных масс, благодаря коленчатым рычагам, почти тлчно нерпе гди-
кулярно к шпинделю. Кривая Сд астатическая, собственное трение особенно мало,

е?. — 0,20 д:> 0,14%; даже с пружинными весамп для
повышения числа оборотов еще на 10%	— 0,37 до 0,43° 0-

3.	Пружинный регулятор Общества Я и с—
регуляторов в Оффенбахе обладает, благодаря специаль-
ным приспособлениям для смазки, малым собственным
трением.

4.	II р у ж и п п ы й регулятор Р. Прёлля1)
_ (фиг. 633). Прелль употребляет общую натяжную пру-
жину, которая делает возможным удобную перепаковку
и заключена в закрытую коробку. Массы имеют напра-
вления подвескою в трех точках.

5.	Осевой регулятор (плоский регулятор).
В плоских регуляторах также следует, соот-
ветственным присоединением качающихся масс,
заботиться о том, чтобы центр тяжести по-
стоянно оставался на оси вращения. Для

Инженерное бюро “-ра Р. П ; ё л л я, Дрезден.

Фиг. 633.

?3*
установления кривой С (см. выше, стр. 350) принимается в соображение
только пружинная нагрувка, при чем силы пружин пересчиты-
ваются для точки приложения в центре тяжести маятника; для опреде-
ления величины регулятора целесообразно введение представления
о „силе сопротивления" у концевой цапфы или у муфты по
Пр ел лю *), которая возрастает с произведеннвхМ Grne, где Gr — при-
веденный вес качающегося маятника в точке приложения пружины
и пе — собственное чпсло качаний маятника регулятора.

Примеры: 1. Осевой регулятор Ланца для локомобилей (фиг. 634).
Оба качающиеся маятника о, и а2 вращаются вокруг цапф А и связаны стержнем б;
давящие пружины ft и /2 действуют на коротком плече рычага иа маятники. Стержием О',
действующим на цапфы В и J), управляющий эксцентрик е так поворачивается на цапфе В,
что радиус эксцентрика движется между положениями го и г,. Защитная коробка закрывает
не сложный регулятор.

Фиг. 634.	Фиг. 635.

2. Осевой регулятор П р ё л л я (фиг. 635). Качающийся маятник р, вращается па
шарнире Ь- снабженная роликом г точка приложения о подвешенной в точке д пружины f
перемещается посредством тяги I и малого, вращающегося у точки d рычага а, как в состоянии
покоя, так п в состоянии движения посредством особых рычагов, проходящих через полую
ось. Качающиеся массы переставляют среднюю точку управляющего эксцентрика (нли
также посредством кулачковой передачи двигающуюся но оси этуфгу). Число оборотов
может снаружи быть изменено иа Jz 10°'о, при чем изменение может быть сделано и ббль^
шим посредством укороче пя тяги I (для насосных установок и бумажных фабрик),
например, в отношении 1: 3 до 1 :10.

х) Z. d. V d. Г. 1913, стр. 1287 и след.
II ОТДЕЛ.

ДВИГАТЕЛИ.

I.	Живой двигатель.

Перевод под редакцией инж. В. И. Живаго.

Предварительные замечания из области анатомии.

Установочным аппаратом служит костяк, илп скелет. Ради уменьше-
ния веса, длинные кости оконечностей имеют полое строение. Мелкие
сочленения, работающие на сжатие и р<_ ‘тяжение, гарантируют достиже-
ние высокой производительности, прп минимальной затрате материала
Размеры упругости и крепости указаны в нижеследующей таблице.

Таблица 1. Упругость и крепость костей.

	Коэффициент крепости в kg/mm2					Коэффициент упругости в kg/mm2		
	Растя- жения	Сжатия	Скалы- вания	Изгиба 1	Круче- ния	Растя- жения	Сжатия	О f  И я
Кости в продоль- ном направлении. .  Кости в радиаль- ном направлении .  Кости по удалении из пих извести . .  Хрящи		(9,2)—12,4  4,8  1.5 0,15—0,17	12,6—16,8  8,0  2,7  1,57	5,0  11,8  0,35	18,37	7,0—9,3  0,24	1700—2500  3,9  0,9	0,8—1,5	780

Относительное передвижение костей достигается посредством сочле-
нений, или суставов. Обтянутые хрящами, смазанные поверхности суста-
вов поддерживаются во взаимном расположении сцеплением, волокнистыми
капсулами и упругим растяжением мускулов.

Различают следующие виды сочленений:

1.	Сочленения с одной степенью свободы.

Примеры: плече-локте вое сочленение, сочленения между отдельными суставами
пальцев на руках и па ногах.

2.	Сочленения с двумя степенями свободы.

Примеры: сочленение между плечом п лучевою костью, седловидное сочленение
большого пальца, коленчатый сустав.

3.	Сочленения с тремя степенями свободы.

Примеры: оба челюстные сустава имеете, плечевой сустав, тазобедренный сустав.
* Сознательное движение выполняется посредством мускулов.

Устройство мускулов. I. Мускулы без определенного начала к прикрепления: а) пусто-
телые или мешковидные мускулы, папрймер, сердце и мочевой пузырь; Ь) кольцевые
мускулы, кольцевидным образом окружающие -io йли иное отверстие тела, например,
кольцевые мускулы зрачка, рта.
П. Мускулы с определенным началом п прикрепленном: а) с твердым (относительно)
началом и подвижным прикреплением, например: большая жевательная мышца; Ь) с под-
вижными началом и прикреплением, например: горловая мышца, которая от средины
грудной кости и ключицы проходит поперек горла и тянется вплоть до костного отростка,
позади уха. Прп покойном положении головы, опа поднимает грудную клетку, тогда как
обычно, мышца эта служит для поворота головы.

Образ действия мускулов. I. В качестве рычагов по отношению
к костям: а) одноплечий рычаг. Точка прикрепления мускула, в большинстве
случаен, располагается вблизи от твердо установленного центра вращения (излишняя за-
трата силы, по выигрыш в быстроте движения). Следует предполагать, что сила мускула
проявляется в тем большей степени, чем ближе направление его натяжения будет подхо-
дить к перпендикуляру, по отношению к првводпмон в движение кости. Однако, в связи
с повышением сжатия, обычно, понижается способность мускулов сокращаться; Ъ) дву-
плечий рычаг, например, икро-ножные мускулы.

П. Д в у- и л и м п о г о н л е ч п е мускулы. Они обнимают собою несколько
сочленении, например: мускулы, сгибающие и выпрямляющие пальцы. Прикрепление
мускулов и начало их можно настолько сблизить, что произвольное сокращение пх совер-
шенно перестанет вызывать какое-либо движение. Так, например, musculus gastrocnemius
(одни из икро-ножиых мускулов), который, посредством вращения голеностопного сустава,
заведует опусканием носка, теряет способность праввльпым образом функционировать,
еслп колено будет поставлено под определенным острым углом. Опускание носка, при
таком положении ноги, выполняется, в таком случае, под действием другого мускула
(m. soleus). Напряжение, вызываемое в одних мускулах, путем приведения их в известное
положение, может служить поводом к понижению деятельности других. Так, например,
при сильнейшем перегибе запястья, сухожилвя, распределяющие пальцы, напрягаются
с такой силой, что пе допускают полного сгибания таковых.

Обмен веществ и мускулы. Гликоген (животный крахмал) под влия-
нием раздражения нервов, постепенно превращаясь в виноградный сахар
и гекснлодпфосфорную кислоту, разлагается до молочной кислоты. Эта
последняя вызывает сокращение (набухание?) мускулов. После сжатия,,
молочная кислота, в меньшей ее доле, акзотермично сгорает в углекислоту^
и воду, а в большей части восстанавливается в качестве первоначаль-
ного горючего материала. Углекислота выделяется легкими вместе с вы-
дыхаемым воздухом. Объемы обоих газов могут быть точно установлены
опытным путем. Количество освобожденной углекислоты
и кислорода являются мерилом перемещения анер-
гии, происходящего за счет работы мускулов. Выделяемая
живым двигателем анергия имеет своим непосредственным источником
окисление углеводов, жиров и белков.

При сгорании освобождаются:

{углеводов...................................4,19 kcal.

человеческих жиров.........................9,5	„

мускульного белка . ....................от	4,1 до 4,3 kcal.

Необходимый для под-
держания существова-
ния обмен веществ = Е

Сожженных

Освободившаяся анергия (К) служит:

1.	Для поддержания температуры тела (у чело-
века 37°)

2.	„ поддержания деятельности легких,
сердца, кишок и желез

3.	„ произведения наружной работы = А.

На оснсвавип этих данных подсчитывают количество

дов жиров, белков и выводят затем число потребленных нм калорий Взрослый человек
в 70 kg весом потребляет, при ус яовпп абсолютного покоя (J “ О) и среднем 70 kcalHi
или kcal* на 1 kg своего веса. Обмен вещестп у людей упптапиых (жирных) несколько
ниже, иежелп у лиц худых и мускулистых. О повышением возраста он принимает не-
сколько менее эпвргичпую форму.
Если организм производит внешнюю работу, то:
А = К- Е,
так как можно допустить, что Е остается неизменным.

Таблица 2. Часовое потребление калорий в зависимости от рода
деятельности.

Профессия	kcal-h за вычетом Е	Профессия	kcal/h за вычетом Е
Портной		45	Маляр			143—146
Писец	  ....	49,1	Столяр 		116-164
Литограф (сидя)		52,7	Каменотес 		286—319
Рисовалыцнк (стоя) ....	73,1	Пильщик		370-406
Переплетчик 		81,5	Швея (ручная работа) . . .	4-33,4
Механик	 ...	92,3	Швея (па машинке) ....	24—49,6
Сапожник		77-122	Прачка		124 -214
Металлист		137—145	Домашняя прислуга ....	81-157

На основании приводимых здесь цифр можно судить об утомительности работы раз-
личных профессии, а также произвести подсчет питательных веществ, необходимых для
ее выполнения.

Питание.

При хороших условиях труда пет надобности подсчитывать коли-
чество питательных веществ, потребных для поддержания различного
рода деятельности, так как здоровый инстинкт самостоятельно делает,
в этом отношении правильный выбор. От 5500 до 6000 kcal составляют
верхний, а 3000 kcal — нижний предел ежедневного принятия пищи дли
взрослого человека. Нижеприводимая таблица
указывает, каким образом может быть покрыт
ежедневный расход энергии.

Принятие
2400 kcal
в день.

Претворяется в работу.

Расходуется в свободное время.

Расходуется во время отдыха.

Неиспользованная пища.

Фвг. 636. Количество энергии, которым можно
располагать при условии введения в организм,
путем питания, от 2400 до 5500 kcal.

Принятие
5500 kcal
в день.

В случаях массового пнтаиип, как, например, в рабочих столовых, руководство озна-
ченной таблицей будет весьма полезно, так как оно дает возможность устзновпть здоро-
вый режим.

Нельзя ограничиваться безотносительным принятием потребного количества калории
Взрослому рабочему необходимо ежедневно ввиить в свой организм вместе с пищей п о
меньшей мере 110 g белковых веществ. Остальные калории, затем, могут быть
доставлены из жиров и углеводов в любом сочставии. Германским рабочий, в большинстве
случаев, покрывает свою потребность в калориях картофелем, содержащим весьма мало
белка, и несколько более им богатым—хлебом. Необходимо принять меры к тому, чтобы
путем включения в его ежедневную пищу: мяса, рыбы, молода и сыра, потребность его
в белковых веществах была удовлетворена полностью.
Таблица		3. Питательность пищевых продуктов.							
Пищевой	100 g содержат:					100 g содержат:			
	о		о		Пищевой	к	са	°	
продукт	а ч	О	о  Ч К	Те	продукт	а ч .		м  о	Ъ
	Й	й	Й ч			М	К	£ о г» Ч	V д»
Баранина (полужир-					Селедка соленая . .	11,3	юл		140
ная) ....	. .	18,1	5,8	—	129	Треска 		17,1	3,3	—	73
Телятина (тощая) .	19,8	0,8	—	89	Картофель		2,1	0,1	21,0	96
Мясо кроличье . . .	21,5	9,8	—.	179	Ржаной хлеб . . .	6,0	0,5	47,8	225
Конина 		21,7	2,5	—	112	Пшеничный хлеб . .	6,8	0,8	52,4	250
Свинина (жирная) .	14,5	37,3	—	406	Ржавая мука ...	11.5	2,1	69,7	352
Свиное сало (шмальц)	—	100,0	—	930	Пшеничная мука . .	10,2	0,9	74,8	357
Говядина (жирная) .	19,9	7 7	—	153	Овсяная мука . . .	14,7	5,9	64,7	38)
,,	(тощая) .	20.5	1,8	—	101	Рис		6.9	0,5	77,6	351
Печенка		20,0	3.6	—	115	Крупа (пшеница) . •	10,4	0,4	76,0	358
Язык		14,3	17,0	—	212	Чечевица 		27,7	1,9	53,5	351
Ветчина		24,7	36,5	—	441	Горох 		22,8	1,8	52.4	325
Колбаса (Blutw.) . .	11,8	11,5	25,0	258	Боиы • •••..*	24,3	1,6	49,0	315
„ (Mettw.) . .	17,6	39,8	—	442	Морковь .... о .	1,0	0,2	9,4	44
„ (Frankfw.).	11,7	39.6	—	416	Брюква .... о .	3,0	0,2	8,9	51
Молоко (цельное) . .	3,4	3,4	—-	67	Репа		1,1	0,1	9,0	42
(снятое) . .	3,4	0,1	4,8	36	Фасоль		2,7	ОД	6,6	39
Масло (сливочное) .	0,9	83,1	0,5	779	Шпинат		3,2	0,5	3,3	31
Сыр (жирный) . . .	27,2	30,4	2.5	404	Красная капуста . .	1,8	0,2	5,8	31
„ (тощий) ....	32,6	8,4	6,8	240	Свекла 		—-	—	1Г0,0	33
Куриные яйца . . .	14,1	3,1	—	162	Яблоки		0,4	—	1,37	58
Лось		15,8	6,1	•—	122	Чернослив 		0,8	—-	12,0	52/
Селедка (griin) . .	9,2	4,6	—	81					
ПрОПЗЕ	годительност			ь работы живого дв		игат<	еля.		

Работа живого двигатели слагается из целого ряда элементарных
движений. Энергия, потребляемая таковыми, определяется в настоящее
время путем опытов абсорбацпн. Следует различать ..динамиче-
скую" работу, с механической точки зрения, сопровождающуюся внеш-
ним проявлением таковой, и—работу „статическую", котбрая не
обнаруживается никаким внешним физическим явлением. Статическая
работа производится, например, при стоянии, сидении, держании грузов
и в других подобных случаях. Чем большее чпсло статических элементов
входит в ту’ или иную работу, тем скорее она утомляет лицо, ее произ-
водящее. В таблице 4 собраны данные о подобных первичных работах.

Индивидуальные качества и внешние обстоятельства, как-то: климат, температура
влажность воздуха, одежда, степень навыка и проч, влияют на к личество потребляемой
энергии. Тем не менее, приводимые в упомянутой таблице, цифры дают возможность
вполне точно учесть трудность той иля иной работы.

Рационализация работы *).

Любая заводская работа является конечным итогом более плп менее
длинного ряда элементарных движений. Путем точных наблюдений можно
убедиться, что ценою 30—40 таких элементарных приемов выполняете.:

’) В Научно-исследовательском Работо-физиологическом Институте в Берлине в на-
стоящее время закопчены следующие нсиьнаппя: 1) таска и возка тачек, 2) работа
с отвесным рычагом, а) правой рукой, Ь) левой рукой, с) попеременно обоими руками.
См. Руководство по Физиологии работы, изд. Atzler’a в Берлине.
любое, даже самое сложное движение. В физиологическом отношении
задача рационализации работы будет разрешена, если для каждого .эле-
мента работы, илн для ее слагаемых будут найдены их оптимальные,
т.-е. наиболее им благоприятные условия. Произведенную, прп [налич-
ных условиях внешнюю работу сравнивают с количеством энергии, орга-
низмом на нее затраченной. Наиболее благоприятным для какой-либо
работы условием явится то, при котором она будет выполнена с мннн
мальвой затратой энергии.

Таблица 4. Количество энергии, расходуемой человеком.

работа

Повышение
перерывов для
отдыха °/0

Сидя:

а)	иа высоком стуле, прп горизонтально вытянутом и подпертом
бедре ................................................

Ь)	низком стуле, при горизонтальном положении седалищных
костей н подошв.......................................

с)	так же, как и в случае Ь, по с прислоненной спиной.

Сидя па корточках

Стоя, без и а I р у з к и:

) в удобном положении................................

Ь)	навытяжку, по военному.............................

На ходу (без
Скорость в
m'min

63,5

67,42

55,8

71,39

41,51

36,16

нагрузки):

Подъем пути в °|0
от пройденного расстояния

1

10,3
7—10

9,6—13,3

12,8

26,23

Темпом пешехода

Уклон пути

2,5

25

Прн

езде и а велосипеде
ванной дорожке

149,79

252,24

354,89

4,8

4,0

3,7

8,5

12

195,83

375,13

347.7

379Л

435,0

716,5

145

150

255

450

770

по цемент и ро-
в mfmin

1.	Работа при поднятии груза Стоя1). Изменению подвергались:
груз, высота подъема н та высота, на которой груз находился в начале
опытов (начальная высота иад уровнем пола). Лицо, подвергавшееся наблю-
дениям, весило 61,5 kg. ему было 28 лет и оно было ростом в 176 ст.

а)	Прп заданных: высоте подъема и начальной высоте (над уровнем
пола), при свободном выборе только веса самого груза, таблица 5 ука-
зывает на наиболее благоприятные условия работы.

’) Груз, который при отдельных опытах находился па различной высоте над уровнем
пола (начальной высоте), брали обеими рисами, поднимали па некоторую высоту (высоту
подъема) и ставили на особую полку. Лвцо. помогавшее при опытах, возвращало его
в первоначальное положение, а лппо, подвергавшееся испытанию, опять тем же самым
способом, орало груз и снова ставило его на полку и т. д.
Таблица 5. Наивыгоднейший груз.

Начальная высота в ст	I  50	ысота но  100	дъема в  150	ст  200	
0  50  100  150	26,1 144,5)  22,2 (37>)  15,8  (28,7)  15,3 (34,2)	22,6  (38,8)  17,7 (34.0)  15,0 (29,0)	21,0 (35,6) 16,4 (31,9)	।	1	1  1	1	1  с?00	Наивытодпойпшй вес груза [kg]. Расход энергии (в скобках) [cal/kgm].

Таким образом можно видеть, ччо при предписанных: высоте подъема в 100 ст
и начальной высоте в 0 сю, человек среднего роста работает всего успешнее при весе
груза в 22,6 kg. Цифры, заключенные в скобках и расположенные непосредственно под
числами килограммов, указывают на расход энергии, выраженный в малых калориях,
на 1 mkg работы. Расход этот является наименьшим при начальной высоте в 100 ст,
высоте подъема 50 ст и грузе в 15,8 kg. При таких условиях средний человек работает
наиболее производительно.

Ь)	Если высота подъема и груз заданы, а начальная высота изме-
няется, то следует пользоваться нижеследующей таблицей, которую во всем
остальном можно рассматривать как и предыдущую.

Таблица 6. Наивыгоднейшая начальная высота.

Вес в kg	Высота подъема в ст				
	50	100	150	200 1	
9,15	120	100	50	0	
	(28,7)	(34,4)	(36,1)	(44,5)	
13,85	115	100	50	0	Напвыгоднейшая
	(27,7)	(29,3)	(31,9)	(37,3)	начальная
18,95	115	100	50	0	высота [ст].
	(28,6)	(30,0)	(31,8)	(34,9,	Расход энергии
24,05	102	100	50	0	(в скобках)
	(33.4)	(32.4)	(36,1)	(36,6)	leal kgm).	»
28,55	80	100	50	0	I
	(40,3)	(35,6)	(38,7)	(40,7)	

cl Начальная высота и вес груза заданы; определяется наивыгодией-
шая высота подъема.

Таблица 7. Наивыгоднейшая высота подъема.

Вес груза kg	Начальная высота в ст				
	0	50	100	150	
9,15	190	140	50	50	
	(«,’)	(35,3)	(31,9)	(38,3)	1
13,85	182	140	50-100	50	I Напвыгоднейшая
	(35,5)	(31,4)	(29,3)	(32,9)	1 высота подъема
18,95	182	134	50-100	50	[ст].
	(34,3)	(31,0)	(23,8)	(34,4)	Расход энергии
24,05	175	110	100	so :	(в скобках)
	(35,7)	(34.5)	(32,5)	(40 8,	[cal/kgm].
28,55	165	110	100	ю !	
	(39,1)	(38,5)	(35,5)	(50,9)	
2.	Работа при вращении кривошипа. Кривошип с деревянной ручкой
приводится во вращение обеими руками. Изменению могут подлежать:
высота оси кривошипа над уровнем пола, длина кривошипа (радиус)
и нагрузка на ось кривошипа.

Лицо, подвергавшееся наблюдению: вес 60 kg, рост 171,7 ст, воз-
раст 26 лет.

а) Высота осн кривошппа над
уровнем пола и радиус его заданы,
изменению подлежит нагрузка.

Таблица 8. Наивыгоднейшая
нагрузка, выраженная в kgm ра-
боты на 1 оборот кривошипа.

Высота над уровнем пола	Радиус в ст			
	19,4	28,4	36,6	
55,3	15,0	20,0	21,1	«,дй
	(15,Г.)	(13,2)	(13,6)	'а	’
82,7	14,3 (14,3)	19,5 (12,5;	24,4  (13,4)	to в и s § “ о S
114,3	10.4	14,3	23,3	£ *
	(13.8)	(11.6)	(12,0)	»Is = —
162,2	4,0 (14,0)	16,3	16,2	
		(18,8)	(18,3)	/й П(Ц

Ь) Нагрузка и радиус криво-
шипа заданы, изменению подлежит
высота его осп над уровнем пола.
Таблица 9. Наивыгоднейшая
высота оси кривошипа над уров-
нем пола.

Kgm работы на 1 оборот кривошипа	19,4	28,4	36,6	
6,5	140	115	120	
	(14,3)	(13,6)	(17,0)	со к
13,0	110	115	110	
	(14.2)	(П,7)	(13,5)	В Й щ" "сТ
19,5	80	100	110	sg = г S,
	(15,5)	(12,5)	(12,5)	И го г(
26,0	70	90	100	2 £ м £
	(17,0)	(14,3)	(12,1)	з 2-2-
82,5	50	80	100	S
	(?)	(15,7)	(14.0)	р<

При высоте осп кривошипа над уровнем пола в 114,3 ст н длило его в 28.4 ст, кри-
вошип нагружают настолько, что на каждый оборот его затрачивается 14,3 kgm работы.
Из цифр в скобках можно усмотреть, что для воспроизведения 1 kgm работы орга-
низмом должно быть израсходовано 11,6 cal. Из этого можно заключить, что приведенный
пример представляет собой наиболее экономный влд работы.

с)	Высота оси кривошипа над уровнем пола и вес груза заданы, изме-
нению подлежит радиус кривошипа.

Таблица 10. Наивыгоднейший радиус кривошипа.

Высота	Работа в kgm при 1 обороте кривошипа 1					
	6,5	13,0	19,5	26,0	32,5 I	
55,3	19	26	28	31	35	
	(20,5)	114,5)	(13,2)	(31,5)	(16,5)	
82,7	15	19	28	37	40	Иаивыгодясйчшй радиус
	(14)	(14)	(12.5)	(13)	(14,61	[си].
114,3	25	28	34-	40	45	Расход энергии (в скоб*-
	(13.5)	(П,7)	(12,2)	(12)	(13)	ках) [cal/kgml.
162,2	10	15	32	45	60	
	(?)	(17)	(18)	(21)	(?)	

Влияние скорости. По причинам анатомического свойства, давление,
передаваемое рукою на кривошпп, оказывается не одинаковым в различ-
ных точках его кругового пути. Если вращение производят над системой,
обладающей незначительным моментом инерции, прп чем сопротивление
остается постоянным за весь период одного оборота, то на всем протяже-
нии его, давление должно быть, приблизительно, одно и то же. Это обстоя-
тельство неблагоприятным образом отражается на экономичности работы.
При увеличении момента инерции и растущей скорости, экономичность
работы повысится, так как явится возможность вводить мускулы в действие
только при благоприятном для них положении. Отсюда вытекает заклю-
чение, что, при продолжительной работе над длительным образом движу-
щейся системой, следует предпочитать большой момент инерции и произ-
водить работу ускоренным темпом.

Если же кривошип будет приводиться в движение часто, но не на
долгие промежутки времени, и затем снова останавливаться, то, в таком
случае, момент инерции ве должен быть слишком велик, сообразно чему
следует относительно понизить и скорость вращения.

Прп нашей системе, со сравнительно большим ее моментом инерции,
в пределах испытанных нагрузок, наивыгоднейшая скорость фактически
оказалась независящей от работы, развивавшейся за один оборот, но она
варьировала, в связи с изменением радиуса кривошипа.

От указанных величин упомянутая скорость может, отклоняться иа 25°|,О, не вызывая
существенных опасений, в смысле значительного ухудшения экономичности процесса.

При подъеме грузов инерция играет подобную же роль. При подъеме
грузов среднего веса всегда выгоднее выбпрать большую высоту подъема
и выполнять его со значительной скоростью. Это условие поясняется тем
обстоятельством, что при наклонном состоянии человеческого тела и бла-
гоприятном, в таком случае, расположении его мускулатуры, поднимаемому'
грузу' сразу' сообщается такая начальная скорость, которая затем, во вто-
ром, невыгодном периоде процесса, дает возможность затрачивать меньшее
количество энергии.

Таблица 11.

Радиус кривошипа		19,4	28,4	36,6
Число оборотов в 1 мпн. . .	33,0	31,0	29,0
Скорость руки (m/sec) . . .	0,67	0,92	1Д1

Опыты рационализации сложных рабочих процессов были произведены
Атаг’ом. В качестве примера, мы приводим одну из его таблиц.

Таблица 12.

Напвыгоднейшая скорость слесарной пилы (напильника)

Число ходов напильника в 1 минуту	kgm/sec	Количество опилок в g и часах	Чистый коэффи- циент полезного действия °|0	kcal/g опилок
35	0,68	26,6	5,1	5,1
42	0,74	31.3	5,5	3,73
50	1,28	54-.O	7,6	2,66
60	1,48	62.9	8,4	2,82
70	2,42	80,9	9,4	2.70
80	2,58	80,0	8,7	2.94
86	1,71	49.9	6,8	4.33
Отсюда следует, что опытным слесарем наивыгоднейшие результаты будут достигнуты
при 70 ходах напильника в минуту. Т. Steffenson и В г о w и установили нрп
рытье лопатой от 17 до 19, а при работе топором от 25 до 30 движении в минуту, как
иаивыгодпейшую частоту таковых при обоих упомянутых процессах.

Нормальная производительность работы. После того, как указанным
путем рабочий процесс будет налажен таким образом, что станет выпол-
няться прп минимальной затрате энергии, останется еще решить задачу
о том, в каком, наиболее выгодном, порядке следует распределить пере-
рывы. Надо полагать, что и этот важный вопрос, в ближайшем ate буду-
щем, получит точное разрешение *).

Здоровый человек, в течение длительного периода временп, может
выполнять от 17300 до 283000 kgm полезной работы за 8-мп часовую
рабочую смену, если только прн этом он не будет работать хищническим
образом. Секундная производительность, следовательно, составит около 8 kgm.

Вьючные животные- Производительность лошади. Лошадь Парижского
Общества Омнибусов (Drouin) ежедневно должна справляться со следующей
задачей. Пробег—55056 ш; сила тяги—25,801 kg; производимая работа
1420497 kgm; продолжительность рабочего временп б'/2 часов. На осно-
вании этих данных можно подсчитать среднюю секундную производи-
тельность, которая н составит 72 kgm. При этом, однако, следует заме-
тить, что литературные указания на производительность вьючных живот-
ных сильно расходятся. Данные о производительности их по различным
дорогам, см. т. ПТ, отдел Дорожного строительства, в области сельскохо-
зяйственных производств, см. том IV, отдел, Сельское хозяйство: примене-
ние машин.

Наивысшая производительность. Иапвысшая производительность
человека представлена в литературе большим количеством данных. Надо,
однако, иметь в виду, что конечные результаты любого производства,
в экономическом отношении, никогда не следует строить на наивысшей
затрате рабочей силы, вместо — фактически для него потребной. Для
соображений о наивысшей производительности, ниже приводится таблица,
составленная ВПх’ом.

Таблица 13. Максимальная производительность.

РОД РАБОТЫ	Продолжи- ’ тельпость	Секундная [ производи- тельность ; в kgm		РОД РАБОТЫ	Продолжи- тельность |	Секундная производи- 1 тельпость । в kgm	|
При подъемах в гору и по ле^тинпам ....  Носильщика	  На неподвижном велоси- педе 		  При подъеме ручным воротом 	  Тоже	  На гребных гонках . .  *) Atzler. Психо логи чес	8 ч.  8 .  3 „  V/, „  41 мин.  30 „  15 ч  7 »  кие зада	10.5  11,0  13,6  12,5  13,5  12,5  17,0  18,7  чп профе	При подъеме ручным во- ротом 	  При пожарной трубе . .  Тоже	  Прн подъеме ручным во- ротом 	  При волоченпн груза . .  Ножными педалями . .  При подъеме на лестницу с пустыми руками . .  Тоже -с грузом ....  сспональной работы. Пока	5 мни.  2  2 Z  i‘;2 .  48 сек.  30 „  i:  можно	19,5  28,6  30,0  27,7  30,0  60,9  101,2  95,4  ослатьсд

Только ца весьма скудные данные опытного характера (Lanlanie).
Общие правила.

1,	Количество мускулов, привлекаемых к выполнению той или иной работы, должно
быть правильным образом согласовано с силой, потребной для совершения таковой. Для
тяжелой работы следует использовать группу более мощных, при легкой — более слабых
мускулов.

Пример. Езда иа велосипеде (сильная мускулатура пог), с целью передвижения,
более выгодна, нежели больничное кресло-самокат (ручной привод).

2.	При длительной работе па системе с постоянным движением, следует предпочи-
тать таковую с относительно большим моментом инерции.

Пример. Тяжелый точильный камень.

3.	Количество холостых движений, т.-е. движении тела, не сопровождающихся
проявлением внешней работы, ве должно быть очень велико.

Пример. Кирпичи иа леса поднимать выгоднее воротом, нежели вносить их туда
вручную.

4.	С другой стороны пе следует также совершенно устранять холостые движения.

Причина. За время холостых движений мускульная система успевает отдохнуть.
Если количество холостых движении, в общем итоге таковых, слишком мало, то мускулы,
в силу перенапряжения, работают не экономично и быстро утомляются.

5.	Темп работы должен быть живым. Вообще, надо заметить, что работать быстрее
н делать сравнительно долгие перерывы лучше, нежели наоборот. Одышка, сердцебиение
и повышение температуры при длительной работе у здорового человека служат призна-
ком того, что был взят слитком быстрый темп ее, или что напряжение чрезмерно велико.

6.	Затрата энергии на сохранение необходимого при выполнении тон нли иной
работы положения должна быть ограничена позмож шх минимумом.

Пример: а) при плечевой и ручной работе следует прн всяком удобном
случае выполнять ее сидя; Ъ) руку, которая долгое время находилась навесу, следует
опереть.

7.	При однообразной работе следует одну из групп мускулов, принимающих в иен
наиболее активное участие, почаще заменять другою. Этот прием вызывает усиленное
кровообращение и преодолевает усталость.

Пример. Прн ручной работе, выполняемой в свдячем положении, бывает полезно
через известные промежутки временп встать, чтобы дать работу ложным мускулам (под-
нести свежий материал).

8.	Статические работы (как, иапр., поддерживание грузов и т. п.), должны быть, по
возможности, совершенно устранены. В противном случае, затрата энергия может примять
значительные размеры; оин нарушают правильность кровообращения и сильно утомляют.

9.	Переносимые тяжести, по возможности, должны обладать такою впешпеи формой,
при которой, во время переноса, г*штр их тяжести был бы расположен на перпендикуляре
к опорной поверхности тела, выше таковой.

Пример. Современные узкие чемоданы выгоднее, нежели меньшие, но чрезвы-
чайно широкие ручные мешки минувших дней.

10.	Одежда ие должна стеснягь свободы движении. Слишком тяжелое платье ведет
к бесполезной затрате энергии.

Литература.

Fick Rudolf. Руководство по анатомии и механике сочленении, Иена, 1910.—L а п-
dois-Rosemann. Учебник физиологии человека, 17-ос издание, Берлин, Urban &
Shwarzenherg.—L о ewi, А. Руководство Оппенгеймера по биохимии человека и животных,
том VI, 1923. — Wolpert, Н. Известия пи гигиене, том 2G, стр. 68. — Веско г, G.
и J. W. Hamalainen. Skandhi. Физиологические известия 1914, том <1, стр. 198. - А ma r.
Jules. Организация работы, Париж 1916. — Magne, И. Физиология труда, Institue Lan-
nelogue, июнь 1922, Париж. — A t z I е г, Е. Проблемы рабочего времени, обзор 1923. —
A t z 1 е г, Е. Проблемы физиологии труда. Обзор 1924. — A t z 1 е г, Е., Herbst и
Lehmann. Физиологические испытания работ путем поглотительных апн гратов. Журнал
Биохимии 1923, том 143, стр. 10.— Atzler, Е. Профессиональный тр^д, как физиологи-
ческая проблема, журнал Естественных паук 192«, год издания 12, № 47.—S teffenson
и Brown. Журнал Королевского Восиио-Медицивского О-ва 1923. — Lanlanie, Р.
{Элементы физиологии, стр. 808, 1905,
II.	Предварительные соображения об экономич-
ности энергии.

Обработано нроф. G. Marx, в Мюнхене.

1.	Задачи. Постепенное возникновение все большего и большего числа
отдельных предприятий в том илн ином промышленном районе вызы-
вает необходимость многократного обмена энергии в таковом. Сущность
означенного приема заключается в применении энергии, уже использо-
ванной иа одном предприятии, в качестве источника силы на другом.
Подобным же образом энергия, которая в различных стадиях одного н
того же производства уже исполнила свое назначение н для такового
является уже как бы отбросовой, плп исходящей, с успехом может быть
вторично утилизирована путем передачи ее на какое-либо постороннее
предприятие, с первым ничего общего не имеющее. Это обстоятельство
ведет к объединению отдельных производств, которое может быть выпол-
нено двояким путем: а) илп отдельные заводы, представляющие собою
вполне самостоятельные единицы, в связи с их назначением наилучшпм
образом оборудованные, сливаются в одно общее предприятие, прп чем
одни из них будут отдавать свою отработанную энергию, а другие — ее
принимать, нли же Ь) сразу организуется один общий завод нлн фабрика
на началах наиболее совершенного распределения энергии, многочислен-
вые отделения которых будут обслуживать каждое — свое собственное
назначение. В предприятие второго типа, в свою очередь, могут быть
вводимы чуждые его собственному производству фабрики нлн заводы,
если включение пх в общую систему представит собою интерес в смысле
правильного использования коренного источника энергии. Руководящими
данными при развитии упомянутых объединений, в каждом отдельном
случае, должны служить соображения об экономичности передачи энергии.
На этом основании последний вопрос, т. е. вопрос об экономичной пере-
даче энергии, выливается во все более н более широкие рамки, доходит
до пределов отдельных государств и, затрагивая интересы таковых, при-
обретает мировое значение ]) (как, например, вывоз электрический
энергии заграницу).

Пример ы: а) соединение крупных электрических станций с бой-
нями, больницами н банями, с целью утилизации отработанного тепла.
Ъ) Обслуживание металлургических заводов кислородом (вместо воз-
духа'); углекислота, получающаяся в виде отброса прп добывании кисло-
рода, утилизируется на ближайших известковых заводах, с железоделанием
ничего общего пе имеющих.

2.	Руководящие цифры. В основу соображений об экономичности
э н е р г и и должны быть положены данные, получаемые путем точного
учета стоимости производства таковой, степени использования
и совершенства передачи ее2). Необходимо принять во вни-
мание стоимость сырья, коэффициент полезного действия топок п дви-
гателей, провоза, накладных расходов, а также н стоимость возможных

1)	Доклады и постановления Всемирной Силовой Конференции в Лондоне. Берлин
1925, издание С. Г. И.

*) Kiingcnberg. „Экономическое значение для силовых установок устройства
при них отделений побочных продуктов", доклад иа общем собрании Союза Германских
Нвткекеро!!, Берлин 1917,
побочных продуктов. Почти никогда не удается прпттн к правильным вы-
водам путем соображений общего характера; наоборот, в каждом отдель-
ном случае необходимо самым тщательным образом изучить фактически
существующую обстановку, тем более, что как особенности отдельных
производств, продолжительность и интенсивность работы, так и местные,
неблагоприятные климатические условия, смена времен года, а также,
нередко, н соображения политике-экономического свойства, играют видную
роль в данном вопросе. Па этом основанпп вполне понятно, что в еди-
ничных случаях, как абсолютная стоимость отдельных силовых двигателей,
так и их относительная ценность могут подвергаться известным колебаниям.

Пример. Дешевые машины, с низкими коэффициентами полезного
действия, прн краткосрочной работе на нпх, могут оказаться экономичнее
дорогих, обладающих высоким коэффициентом полезного действия. По
этому поводу подробнее см. у К1 i n g е n Ь с г g’a 1).

Силовые двигатели; паровые машпны. Основные данные
приведены в табл. 9 и 10 на стр. 559 и 563. При подсчетах мощности машины
по отношению к расходу топлива, необходимо включать в нпх коэффи-
циент полезного действия котла с пароперегревателем, подогревателем и
паропроводом. Последний достигает 80%, на каковом основании можно
заметить, что суммарный коэффициент полезного действия поршневой
паровой машпны с охлаждением составляет до 16% от израсходован-
ного топлива. Для паровых турбин, ври одинаковых условиях, он выра-
зится 17%, прн новейших установках возрастает до 22% и может быть
доведен пока только до 25%. Дальнейшее повышение коэффициента по-
лезного действия достигается переходом на машины, работающие смесью
различных паров (Mehrstoffvcrfahren) 2), как например, водяного н
ртутного. (Ртутно-паровая спловая установка Emmet в Harford’e, пока—
в опытной стадии. При такой комбинации удается достичь коэффициента
полезного действия в 38 9-6) 3). Машины внутреннего сгорания:
газовые двигатели дают 26%, двигатели Дизеля—до 35% использования
теплоты расходуемого топлива по отношению к отдаче силы на валу.

Коэффициент полезного действия всех тепловых двигателей может
быть повышен путем утилизации отработанного тепла.
При таких условиях коэффициент полезного действия вырастает до 70 % 4).

Водяные двигатели: используются до 85% энергни воды
(см. гл. IX—Водяные двигатели).

Электродвигатели: до 92% (см. Отдел 5, Электротехника)5 6).

Потери прп передаче энергии от коренного вала к месту7 ее потре-
бления подлежат особому' подсчету. Размеры их при крупных установках
краевого характера, достигают 10—20%.

’) Klingenberg. „Постройка крупных электрических установок14, том I, Бер-
лин 1924. Jul. Springier.

2) G umz. Mehrstoffdampfmaschiencnprozesse, Feuerungstechik 1925, Jahrg. 14, S. 25и сл.

8) Краткое сообщение в журнале С. Г. И. 1924, стр. 834.

4) Подробные данные имеются в труде Ludwig Schneideг’а. „Утилизация

исходящего тепла двигателей44. Берлин 1923, JuL Springier. На основании многочисленных
опытов, производственного характера, тепловою станцией в Дюссельдорфе составлены:
Таблицы потребления энергии железоделательными заводами. Весьма почтенный труд, который
следовало бы огласить в более широком масштабе.

6) См. „Техника токов высокого напряжения**. Берлин 1922. Ernst & Sohn. 6-ое из-

дание, стр. Зе4 исл.
Прочие силовые двигатели: ветряные двигатели (см. стр. 373);
двигатели, работающие силой приливов и отливов, пока еще не имеют
экономического значения; о современной стадии их развития сообщалось
в журнале С. Г. И. в 1923 и 1924 годах.

Производственные запасы. Прп паровых машинах, паро-
вых турбинах и водяных двигателях около 20% установочной мощности,
при газовых двигателях—до 25 %. Производственная длительная нагрузка
при газовых двигателях 80%, при паровых машинах—90%, при водяных
двигателях — до 100% полной мощности. Прп газовых двига-
телях перегрузка допускается только для двигателей высокой мощности,
для паровых машин и турбин — в более широких пределах и находится
в существенной зависимости от размеров электрических машин. Резервы
зависят от связи с другими силовыми установками и, в особо высокой
степени, от мощности соединительных проводов. Стоимость обзаведения
и производственные расходы, в свою очередь, в высокой мере, зависят
от размеров потребных запасов.

3.	Накопление запасов энергии. Если производство и расходование
энергии совершаются не одновременно, то возникает вопрос о накоплении
запасов таковой. Означенное накопление запасов энергии, в большинстве
случаев, сопряжено с рядом затруднений, так как расходы на соответ-
ствующее необходимое добавочное оборудование весьма редко окупаются
достигаемыми таким путем результатами

Энергия может быть накопляема в ее первоначальном виде, плп
в каком-либо пном.

Примеры накопления энергии: иакопленпе элек-
трической энергии: аккумуляторы для осветительных установок,
железных дорог, механических экипажей; в первую очередь для постоян
кого тока с выпрямителями. Помехой являются: большой вес аккумуля-
торов и обширные помещения, потребные для установки таковых. На-
копление энергии в виде тепла: электрические паровые котлы (см. стр. 440
и отдел 5, Электротехника); накопление энергии, в зависимости От местных
условий: выработка запасов сжатого воздуха ночным током, поднятие
нижней воды турбины на верхний уровень ночным током (предложение
R u m е 1 i и’а, выполнено на Баденском заводе).

Накопление сжатого воздуха и воды: резервуары со
сжатым воздухом для машин орудии, работающих таковым; аккумуляторы
гидравлических прессов, бассейны гидравлических силовых установок;
последние применимы только при благоприятных топографических условиях.

Теплособиратель: регенеративные топки (см. стр. 659); соби-
ратель пара и горячей воды Rateau, Harle и Balcke1), с по-
стоянным давлением (стр. 565); собиратель Ruth s’a, с резко и вре-
менным давлением, служит для увеличения объема воды в котле (журнал
С. Г. И. 1924 г.); беспламенный паровоз.

Химическое накопление: за исключением накопления
горючих материалов, пока не имеет прикладных результатов. Honigmann
выступал с предложением изобретенного им патронного локомотива;
затем добывание водорода электрическим путем и обратное получение

*) Schneider, Отдел 31, 7.

Хэпттр. Т. II.

24
из него электрической энергии прп помощи гальванических элементов;
гальванический элемент с гремучим газом. (Предложение В а и г’а о на-
коплении энергии летних вод в Швейцарии, с целью потребления тако-
вой в зимнее время) |).

4.	Перспективы накопления. В силовых и тепловых уста-
новках создание связи между добычей энергии и расходованием тепла
как в одном и том же производстве, так и на различных предприятиях;
средства к тому: отвод промежуточного пара, работа с противодавлением,
подогревание воды, сгущение рудничных газов (стр. 565 и 697). Применение
на: пивоваренных и сахарных заводах, ткацких и прядильных фабриках,
на бойнях, в банях, на морских судах и паровозах. Баланс между
энергией и теплом поддерживается плп самодействующими регуляторами,
в зависимости от давления плп от температуры пара, пли же путем задер-
живания избытка энергии сетью тока, а избытка тепла—системой
отопления.

Гидравлические силовые установки п тепловые
силовые станции: взаимное соединение путем электрической проводки
на дальние расстояния. Целью накопления является выпрямление еже-
дневных и сезонных, в связи со временем года, расхождений в количестве
вырабатываемой и расходуемой гидравлической энергии. В зависимости
от рода силовой установки, происходит распределение то основной, то
избыточной нагрузки; речные силовые установки и тепловые установки
в угольных конях (каменноугольный район), в большинстве слу'чаев
приспособлены для коренной, а аккумуляторные станции, отдельные
паровые котлы и силовые установки, оборудованные двигателями
Дизеля — для избыточной, т.-е. экстренной нагрузки. Примеры, заодно,
н для передачи электрической энергии на далекое расстояние, ука-
заны в п. 5.

5	Передача энергии на дальние расстояния. Bayernwerk, Badenwerk,
Schueizcrische Landessammelschiene, Rhcinisch-Westfalisches Elcktrizitats-
werk, Kraftwerke Golpa-Zschornewitz, Eljktrizitatsversorgnng des Sach-
sischen Staates, Markiscbes Elektrizitatswerk и т. д., все перечисленные
сети предположено объединить в одну общуто. Обычное передаточное
напряжение ПО kV; на более значительных расст чпях ведутся испы-
тания с напряжением в 220 kV. Для распределения энергии необходимы
центральные распорядительные пункты. Для определения напряжения и
потенциалов требуются аггрегаты тихою тока (см. отдел Электротехника).
Погори при передаче зависят от размеров п рода сети, а также и от
величины нагрузки (см. Технику токов высокого напряжения,
стр. 906). Дальнейшим примером передачи энергии на дальнее
расстояние может служить передача сжатого воздуха, завод в Оффенбахе,
опыт не возобновлен. Передача кара на далекое расстояние: отопительная,
далекого расстояния станция в Дрездене; отопительная дальнего рас-
стояния станция главного вокзала в Мюнхене и другие—дающие вполне
хорошие результаты 2). Газ: установки городских газовых заводов; за
последнее время намечается устройство газопроводов на большие рас-

’) Emil Baur. Об использовании силы воды химическим путем, Швейцария. Строи-
те льиый журнал, 14 мая 1921 г.

Журнал С. Г. И. 1911 г., стр. 43 и 92.
стояния, пз угольных районов, к главным местам потребления газа
(Берлин п т. д.). Экономичность подобных сооружений на расстояния до
500 km вполне доказана, что для Германии имеет большое значение 2).
В каменноугольных районах Америки передача газа на дальние рас-
стояния в настоящее время уже применяется весьма успешно.

Идея о замене перевозки угля передачей сжатого воздуха на боль-
шие расстояния, в связи с весьма широкой задачей экономизации энергии
вообще, наводит на мысль о подаче таковой к местам ее потребления
в возможно более облагороженном виде. Таким приемом рассчитывают
достичь сбережении по устройству подвозных путей, а также и сократить
количество перевозимых материалов. В широком значении понятия об
экономичности энергии, сюда входят и соображения об улучшении ка-
чества каменного угля, которое находится в непосредственной связи
с вопросами транспорта (так, например, при общей влажности бурого
каменного угля в 50%, заключающаяся в нем вода перевозится в виде
чпсто мертвого или бесполезного груза). Топки для сжигания каменно-
угольной пылп 2), приведенпе каменного угля в жидкое состояние 3).
Затем, вопросы о массовом транспорте (железной дорогой, водным путем,
паром, дизелями, плп электричеством). Все эти задачи составляют
предмет обсуждения современной литературы и подлежат всестороннем}’
изучению.

III. Ветряные турбины4).

Обработано днпл. инж. проф. В. V о g d t, Аахеп.

В средней Германии обычная сила ветра Б) на каждые 100 га3 по-
перечного сечения пути, пройденного потоком ветра, составляет 50000 kWh.
При средней скорости ветра v — 5 m/sec, проносящаяся через каждые
100 т2, энергия составит:

N =	10 Р. S.

*) Starke. Крупное газоснабжение. Лейпциг, 1924, Otto Spainer; он же: Газопро-
ВОДЫ дальних расстояний, журнал С. Г. И. 1925, стр. 538 и сл.

2) В 1 е i b t f е п. Работы и доклады Государственного Угольного Совета и проч.
„Топки для каменноугольной пылл*% Берлин, 1922. Jul. Springer. См. также стр. 433

3) В е г g i u s. Превращение угля в жидкое состояние, журнал С. Г И. 1925,
С?р. 1313.

4) ЛИТЕРАТУРА. Beta Использование ветра ветряными дь ..июлями, журнал
Турбостроения 1920, стр. 307.—М ayersohn. Руководство по изучению и проектированию
ветряных силовых установок, журнал С. Г. И. 1920, стр. 925. — Polis. Ветер и его
Вначеиие в экономике жизни. Германск. Обзор, том XLV, стр. 168.—W alter. Ветряная
сила в Германии журнал С. Г. И. 1923, стр. 1037.—W е г г е п. Электрические установки
в связи с ветряными двигателями, журнал С. Г. И. 1923, стр. 1097.—Н a m in е 1. Исноль-
вованис силы ветра. Берлин. 1919. Farey. — Fischer. Проблема использования силы
ветра. Техника в сельском хозяйстве. 1925, стр. 168.— Moeller. Коэффициенты полез-
ного действия ветряных двигателей. Техника в сельском хозяйстве. 1925, стр. 239. —
D е n с к е г. Пределы использования силы ветра в сельском хозяйстве, инженерно-доктор-
ская диссертация. Ганновер. 1925.— Betz. Сила ветра и ее использование в ветряных
мельницах. Гёттинген, 1926. Vandenhoeck и Ruprecht.—Дальнейшие указания—-в примечаниях.
См. также — Механика, том I.

6) Т. Holmgren н Aagren. Можно ли прн современном состоянии техники экономич-
ным образом использовать силу ветра для целей крупной промышленности? Журнал
Турбостроения. 1920, стр. 376.

°) Liebe. Ветряная турбина и ее применение для целей выработки электрической
ввергни. Журнал С. Г. И. 1921, стр. 1083.
Таблица 1. Средние, в процентном отношении, за год сведения

oos/ш SI <	CD  el		СО	©	со	о	Сч  О с	0,0  0,1  0,2
= 10 i до 15 m/sec 1	cl		Э	г'"	оо	I о‘е	1,1  9.9.	0,8  0,8  1,8
до 10 m/sec	Ci  c	3,	СО	16,6	9 21	со	L О z‘s	ф Ю О o’ со о?
<5 m/sec			60,7	80,3 |	76,0  77,7		со с со" СК СП СК	88,8  90,6  89,0'
Скорость ветра а	Восточная Германия восточ- нее Одера, область Вислы Северная Германия, восточ- ная Пруссия	  Юго - восточная Германия, Силезия	  Юго - западная Германия Спеднепейнская область					Бавария, Вюртемберг и Баден	Местности, бедные ветрами: Целле ...		  Кассель ...  Лейпциг 	  Кад Ельстер .	....  Мюнхен	  .	
> 15 m/sec	г-1 el		О  еТ	о'	o'		tF Г— С-1  сГ н Д ' о?	
= 10 1 до 15 m/sec j	со о 1-1 со		со  CD	об-	•*		8,9  7,6  13,2  14,0	
— 5 до 10 m/sec	25,7 i  24,6		20,2	22,7	I 19.2 I		а  С£ С	со  ) О rl л тЬ СО 0-1
m/sec	65,6  64,5		£	73,1	о		61,9  50,0  54,0  51,0	
Скорость ветра т	Северный морской берег . . Восточный „	„ . .  Западный континент между		Маасом и Везером . . . Сппрппаст Ппштнстст Гопмита	между Везером и Одером Южная Средняя Германия и южней яо Майна . . .			Местности, бога- | тые ветрами:	Шверин 	  Алътштадт		  Гела .		

') R. Assmann. Ветры к Германии. Брауншвейг. 1910. Vjpweg
Для возможно более длительной работы ветряного колеса, весьма
важно использование даже самых малых скоростей ветра. Число часов
в году, в течение которых господствуют ветры с малой скоростью v, со-
гласно фиг. 037, значительно превосходит число часов, за которые наблю-
даются ветры большой скорости. Прн ско-
рости ветра v = 1,5 до 2 m/sec возможно
приведение в действие насосов, при
v = 3 m/sec — пуск в ход динамо-машнн.
По статистическим данным Метеорологиче-
ского Института в Берлине, внутри страны,
в течение каждых суток можно рассчиты-
вать на 6—8, а на берегу моря — на
8—10 рабочих часов.

vocoS в году

Фнг. 637.

I at: y — 1.226 kff/ms

Основные расчетные данные.

Проекция общей поверхности крыльев
па плоскость, перпендикулярную и напра-
влению ветра.

Обозначения:

у — вес 1 in8 воздуха в kg при 15° и

f — проекция общей поверхности крыльев, в т2 на плоскость,
перпендикулярную к направлению ветра,

к — скорость ветра в m/sec,
д — 9,81 m/sec2 — ускорение свободного падения.

Энергия, которой может располагать колесо, приблизительным обра-
зом определяется на основании живой силы той массы воздуха, которая
в 1 sec соприкасается с поверхностью его крыльев:

_ у  fvs _ fvs
0	150 д 1200’

или по Colomb’y, No ~ 0,00083 fvs. Приблизительная мощность ко-
леса >) N — 0,0005 fvs; для ветряных колес со многими, часто посажен-

ными крыльями, по L a Cour’y: IV.—

fvL

1500’

по S t е г t z’y: N = 7..—;
1250

для ветряного двигателя Гигант, с 4 крыльями снст. Schittke: Лг -.=
— ggQ > Для ветряных турбин новейшей конструкции, с широко расста-

вленными крыльями, Объединенного завода ветряных турбин: N =
=	:825.

Способ закрепления крыльев парализует влияние ветра, протекаю-
щего между крыльями, н лишает значения потери, сопряженные с живою
силой исходящего воздуха. Кроме того, на деле, мощность колеса оказы-
вается не пропорциональной поверхности его крыльев. Слишком частая
насадка крыльев вызывает застои воздуха и тем понижает коэффициент
полезного действия колеса.

>) G е г h а г d. К расчету ветряных колес. Zentralbl. Bauv. 1896,
Поверхность, описываемого вращающимися крыльями, круга, или
кругового кольца ’).

Фпг. 638. Обозначения:

Фиг. 638.

р = — — масса 1 ms воздуха [kgm 4s.'c2]; р —	,

в	8

Fit F, F-2— лучевые поперечные сечения [круговые кольца]
перед колесом, в самом колесе и позади
его [т2].

v, — соответствующие скорости [m/sec].

В таком случае, масса воздуха, отдающая работу
в течение 1 секунды составит:	= pFv — pF2v2.

Вследствие задержки воздуха в колесе, v<^vt; F^>Fi.

Живая сила притекающего в 1 сек. воздуха
будет pFuj3:2.

Некоторая часть воздуха, притекающего к ко-
лесу, в поперечном его сечении F, скользя по рас-
положенным там подпорным поверхностям, уходит на
волю в неиспользованном виде.

Осевое давление ва колесо Р = р Fv — т2) и мощность воз-
духа на идеальном (без потерь) колесе в mg/sec L — Pv = р Fv2 (aL — r2)
На основании падения живой силы определяют отдачу энергии
L — р • Ffa2 — v£) v/2. Следовательно: v - - («^ 4 v.,)l2; v2/vt =
= — PiqF = а, где q — p • vt2l2, давление на 1 m2 подпорной

поверхности.

Мощность

ДЛЯ

L = Pd достигает наивысшего значения
Ьшах = 0,296 р^,3.

Отношение осевого давления Р на колесо к давлению напора на по-
верхность, описанную вращающимися крыльями колеса, представляет собою
коэффициент н а г р у з к и Ъ = P/qF. Длп Ьшах, Ъ — 0,889- Фпг. 639.

При идеальном (без потерь) колесе отношение мощности ветра
к количеству энергии, притекающему к колесу, в поперечном его сеченпи F,

представляет собою коэффициент
г = —y/W;	Lax=°>5926.

prVj/2	шах

(Фиг. 640).

Теоретически возможный коэф-
фициент полезного дей-
ствия будет:

_ pJW/2 _	_ v_ _

10 р Fvt3/2 F vt ’

полезного действия колеса

Фиг. 639.

Фнг. 640.

Fornax = °>667-

Фактически достигнутый
ц — 2-Le/pPv-i3 прп чем Le здесь

коэффициент полезного действия
обозначает торможение на оси колеса

М ю и к. О воздушных винта*, приводимых в действие воздухом. — II off, Теория
идеального ветряного двигателя. Z. f. Flugtcchn. u. Motorluftschiff. 1920. Heft 15. —
Pfleiderer. Применение элементарной теории турбин к расчету ветряных колес.
Z. f. ang. Math. u. Meeh. 1921, стр. 180. Кроме тою, Отдел Механики, том I.
з mkg. Потеря мощности, с исходящим позади колеса воздухом, соста-
вляет: р F^v.* 2. В изображенном на фпг. 641 силовом балансе имеются

еще следующие обозначения раз-
личных потерь энергии, а именно:
К—потеря, сопряженная с упо-
ром ветра в кромки крыльев на
лобовой их поверхностп, Н —
потери от трения на поверхности
крыльев, Ти—вихревые потери
и R — потери от трення в под-
шипниках.

Фпг. 641.

Необходимая поверхность крыльев. На основании относительной
скорости w воздуха, по направлению ко внешней кромке крыльев, опре-
деляют напор его на 1 ш2 поверхности, g = pws'2.

Слагающая всего напорного давления, парал-
лельного оси колеса, будет: Р — kfq sin а; к = I
и завпент от формы крыльев. Отсюда выводится
потребная поверхность крыльев, т.-е. проекция ее. на
плоскость, перпендикулярную к осп колеса:	JEgiA

/= 2Р

*	к Рг';2 si 11 а

^*^4. _______ Для ветряных тур-

дУЧ#	бнн окружная скорость

>  »* U и = 1,5 до 1,8 Vj, для Фиг. 643.

фиг 642_	четырехкрылых ветря-

ных двигателей: и;ь4ц1.

Для ветряных турбнп *) типа, изображенного на фиг. 643, выполня-
лось /’=0,4 до 0,45 F, прп более ранних конструкциях брали f —
= 0,65 F и более, 4 крыла ветряного двигателя Гигант 2), пмеют
f — 0,3 F, и наконец, прп 5 или 6 крыльях спет. Кумме f=
— ~ 0,25 до 0,3 F.

Строительные конструкции колес.

С ма..1м числом крыльев (от 4 до 6), доходящих почти до самой
оси. Выполняются при ветряных двигателях заводом Акц. О-ва Ветрян.
двигателей, в Берлине, при ветряных двигателях Гигант, по Schittke,
прп двигателях спет. Кумме3). Пмеют, сравнительно, небольшую поверх-
ность крыльев. Между крыльями получается много свободного места для
выхода отработавшего воздуха.

С большим числом крыльев, распределенных на одной кольцевой
поверхности. Крылья приклепаны к колесу. Изгиб крыльев, в силу’ воз-

*) Сокращение числа крыльев, по сравнению со старыми конструкциями, кроме
уменьшения веса н экономии в материале, имеет также и некоторое понижение
сопротивления па лобовой поверхности вращающихся крыльев. Опубликованных в печати
результатов опытов, производившихся над ветряными двигателями — весьма немного.
Выводы вышеупомянутых формул хорошо совпадают с опытными данными, полученными
путем испытания ветряных турбин с уменьшенной поверхностью крыльев.

Я1 Е. Т. Z. 1922, стр. 282.

3) Lubowsky. Небольшие ветряные силовые установки для заморских стран, E.T.Z.
1925, стр. 949.
ристающей к периферии окружной скорости, в различных поперечных
сечениях таковых не одинаков. Угол р на внутренней окружности чг 42°,
а на наружной 14°. Угол а завпспт от относительной скорости w
воздуха. Вокруг оси колеса образуется кольцевое пространство,
радиуса « 1/3 диаметра его, свободное от крыльев, как малоактивная
поверхность. Материалом для изготовления крыльев служит оцинкован-
ная листовая сталь, большой крутящий момент при пуске. Колесо-Гер-
кулес Объединенною завода ветряных турбин в Дрездене изображено
на фиг. 643.

Таблица 2. Ветряные колеса Геркулес.

Диаметр колеса 2), проекция крыльев /, число оборотов в минуту п, мощность колеса
(PS) Аг, прн скорости ветра vt.

D m	f  m2	п			Я			D m	f  m2	n					
		m/sek 5	7	8	5	7	8			m/sek 5	7	8	5	7	8
2,5	2	72	86	98	0,36	1,0	1,1	7,5	16,5	23	30	36	3	8	12
3	2,8	64	75	85	0,5	1,4	2	8	18,5	21	27	32	3,5	9	14
3,5	3,9	50	60	70	0,7	2	3	8,5	20,9	20	24	29	3,8	10	15
4	4,8	42	52	64	0,9	2,4	3,5	9	23,7	19	23	28	4,2	11,5	17,5
4,5	6,3	40	50	60	1,1	3,1	4,6	10	29,3	18	22	27	5	14	21,5
5	7,3	36	45	54	1,3	3,6	5,3	11	35,2	17	21	26	6,3	17	26
5,5	£.2	34	42	51	1,7	4,5	6,7	12	41,5	16	20	24	7,4	20	30
6	10.4	31	38	46	1,9	5,1	7,6	13,5	53	13	16	20	9,5	26	39
6,5	12,6	29	36	44	2,3	6,2	9,2	15	66	10	13	15	12	32	48
7	14	25	32	40	2,5	7	10								

Самодействующая установка ветряных колес по направлению
ветра.

Установка щитом. Главный щит I автоматическим путем занимает
положение по ветру, вращает все „основание", покоящееся в верхней
части башни на шаровых подшипниках, и устанавливает колесо против
ветра. Простое устройство. Быстрая установка. Фиг. 644.

Установка розеткой с крыльями, которая вращает колесо, или вер-
нее, всю верхнюю надстройку башни, вокруг соединенного с нею зубча-
того обода или рельсового круга. Тяжелая передача. Медленная установка.

Установка посредством самого колеса. Колесо работает своею сто-
роной, обращенной к башие. Конструкция завода Ventimotor. Простая
установка. Прн этом, однако, ветер отчасти улавливается башней, рас-
положенной перед колесом.

Регулирование ветряных колес (меры предосторожности против бури).

1. Регулирование путем открытия и закрытия колеса. Крылья, илп
плаики, очень сильным ветром устанавливаются под острым к его
направлению углом. Эта система устарела, в связи с трудностью содер-
жания в исправном виде болтов при колесах с большим числом крыльев.
При четырех- и шестикрылых двигателях поворот крыльев вокруг их
оси снова находит себе применение.
2. Регулирование посредством поворота всего колеса вокруг отвес-
ной оси. (Фиг. 645). С частью двигателя, вращающейся в кольцевом
подшипнике на верхней надстройке башни, соединен боковой щит II.

* Л	V

Фиг. 646.

___. Давление ветра на сей последний стремится повернуть
колесо вокруг оси А башни и поставить его в положение,
параллельное направлению ветра. Напряжением особой пру-
—"	исины и давлением в зубчатой передаче, распространяю-

щимся па работающее колесо, оно поворачивается обратно,
против ветра. Такая регулировка оказывается еще действительной при
скорости ветра~ 7 m/sec. При ц 2g 8 m/sec она уже не достигает своего
назначения, так как, в таком случае, колесо оказывается выведенным из
ветра (фиг. 646) *)• Вращающийся вокруг
цапфы В, щит I остается неподвижным в на-
правлении ветра. При выключении колеса
от руки, оно вместе с боковым щитом под-
тягивается проволочным канатом к главному
щиту, благодаря чему колесо, плоскость кото-
рого станет параллельна направлению ветра,
будет повернуто к нему только самой незна-
чительной своею поверхностью.

Число оборотов ветряного колеса, при одной и той же нагрузке,
изменяется в связи с переменой скорости ветра. Каждой скорости ветра
соответствует особое, подходящее число оборотов.

Принятие н накопление работы.

1.	Отвесный кривошипный механизм получает движение от гори-
зонтальной оси колеса. Между шатуном и штоком необходимо ввести
соединение, которое допускало бы поворот колеса вокруг оси башни.
Вес штока, через каждые 2—3 метра заключенного в направляющие,
необходимо разгрузить.

2.	Вертикальный вал приводится в движение посредством зубчатой
передачи. Ветряное колесо при этом свободно вращается на наклонной
осп с неподвижной цапфой в корпусе двигателя.

‘) Li ebe, Пределы использования, силы ветра и экономическое значение тако-
вых. Е. Т. Z. 1920. стр. 501.
3.	Ременная передача на оси колеса применима только в том слу-
чае, если всю башню, вместе с колесом, можно поворачивать по напра-
влению ветра.

Накопление заполученной работы машины производится примени-
тельно к поднятию грузов, наполнению водонапорных резервуаров, заго-
товке запасов сжатого воздуха и воды, но пока эти попытки не увенча-
лись успехом.

Установка.

Нижняя кромка ветряного колеса должна на 2 — 3 т превышать все,
на расстоянии 200 — 300 m в окружности находящиеся, деревья, по-
стройки и т. п.

Прирост скорости ветра в m/sec на каждый метр подъема >):

На этом основании, при
установке ветряных двигате-
лей на ровном месте, наиболее
подходящей высотой следует
считать h 16 m над поверх-
ностью земли. Башни устраи-
вают деревянные, железные
и железобетонные.

		СЗ	со	<>>
Высота в m	1  о	1  от	1  03	1 со
Увеличение скорости на 1 метр подъема, в m/sec . ,	1,16	0,12	0,06	0,02

Применение.

1.	Для водопроводных
ных (Архимедовых) винтов,
поршневых насосов, при ороситель-
ных работах, и в качестве движу-
щей силы на насосных станциях.

2.	Для обслуживания
трансмиссий сельскохозяй-
ственных установок и небольших
мастерских.

3.	Для приводов от динамо-
машин * 2). Для выработки по-
стоянного тока нормального низ-
кого напряжения иа SSW шун-
товых машинах с обратной ком-
паундной обмоткой и добавочными
полюсами, в связи с коллекторной
батареей (фиг. 647). Емкость по-
следней обнимает потребность
4 — 5 суток. Между динамо
и батареей необходимо установить
выключатель автомат для предот-
вращения обратного тока.

целей, а) Посредством водоподъем-
при осушительных работах, в) При помощи

Комта^на-динамо
Собратной обмоткой

Фиг. 647.

’) Закон о росте силы ветра в зависимости от высоты и установка ветряных тур-
бин. Журнал „Погода" 1920, выпуски 5 и 6.

2) Liebe, Ветряное электричество, Берлин, Рагеу, 1915.
IV. Паровые котлы.

В обработке проф. П. М. Соловьева (Москва).

О паровозных котлах см. особо отд. Жел.-дор. Дела (Ш т.); о пароходных котлах см.
отд. Судовые Машины (IV т.); об отопительных котлах см. отд. Отопление (III т.).

При установке паровых котлов должны соблюдаться правила, издан-
ные Народным Комиссариатом Труда.

Примечание. Надзор за котельными установками осуществляется через
Техническую Инспекцию НКТ, которою и выдаются разрешения па установку п. к.
Величина котла определяется его поверхностью нагрева.
Кроме того, для характеристики тех условии работы, для которых пред-
назначен котел, дается рабочее давление пара в котле. Поверхностью
нагрева — Нк называется та часть стенок котла, которая омывается
с одной стороны горячими газами, а с другой — водой, при этом
поверхность эта измеряется со стороны соприкосновения с газами.

Паропроизводительная способность, мощность
котла, количественная характеристика котла сависят от его конструк-
ции, от величины поверхности нагрева и размеров топки, от силы тяги
и качеств топлива. Характеризуется количеством воды, испаряемой в час
на 1 т2 поверхиости нагрева, так наз. напряжением поверхно-
сти иагрева D: Нк.

Напряжение решетки характеризуется количеством топлива,
сжигаемого в час иа 1 т2 площади решетки В : R.

Коэффициент полезного действия котла т|й (каче-
ственная характеристика) есть отношение тепла, содержащегося в паре,
отводимом из котла, к теплу топлива, израсходованного на парообразо-
вание (см. ниже разд. Е, стр. 415). Коэффициент полезного действия
котла в значительной степени зависит от ухода за топкой, правильного
подбора размеров топки, условий тяги, напряжении и состояния котла.
Значительные колебания нагрузки, а тем более полные остановки
и последующие растопки котла попинают коэффициент полезного дей-
ствия, вследствие появления добавочных потерь в окружающую среду и
в продуктах горения. Выравнивание нагрузки котлов производится прп
помощи пли аккумуляторов питательной воды или тепловых аккумуляторов
(аккумулятор Рутса), в зависимости от характера колебаний нагрузки.
При продолжительных изменениях нагрузки приходится прибегать к ре-
гулированию работы топок. Практически оптимальные значения коэффи-
циентов полезного действия для стационарных котлов прн работе на
различных видах топлива даются таблицей, стр. 1436.

Литература De Grahl, Wirtschaftliche Verwertung von Brennstoffen. 2 изд.
Мюнхен и Берлин, *921 г. Ольденбурга. L а п у i. Berechnung der Dampfkcssel, Эссен,
1919 г. Г. Д. Бедрккер. Munzinger. Die Leistungssteigerung von Grossdampfkesseln.
Берлин, 1922 г. IO. Спрингер; его же, Araerikanische und deutsdio Grossdampfkessel, Бер-
лин, 1923 г. Ю. Спрнвуер: его же, Hoehstdruckdampf, Берлин, 1924 г. Ю. Спрингер, его же,
Das DainpfkessChvesen in don Ver. St. v. Amcrika, Берлин, 1925 г. изд. Союза Герм,
ннж. Thoma, Ilnchleistungskessel; Берлин, 1921 г. J. Springer. Zeitsch riften:
Archlv fur WarnH'wirtschaft. Берлин Feuerungstechnik, Берлин. Z. d. V. d. I., Берлин Z. d.
bayer. Rev. V. Мюнхен: Z. Darapfk. Vers.-Ges., Вена. См. также отдельные примечания
в тексте. Munzinger, Berechnung und Verhalten von Wasserrohrkegseln, Берлин, 1929 г.
изд. Ю. Спрингер.
При неравномерной нагрузке преимущество имеют котлы
с большим водяным объемом.

Зона питания, ограниченная, с одной стороны, высшим, а с дру-
гой, низшим уровнями стояния воды в котле, должна быть при неравно-
мерном расходе пара достаточно широка.

Паровое пространство служит сборником для пара и имеет
кроме того, задачей отделить пар от механически захваченной последним
воды. В котлах е небольшим паровым пространством устраиваются, в целях
получения возможно сухого пара, особые сухопарники, пз которых и
производится обычно отбор пара. Для предупреждения большой влажности
пара прибегают часто к вводу пароотборной трубы в паровое пространство.
В таком случае отверстия в пароотборпой трубе, круглые или щелеобраз-
ные, делаются только сверху. Площадь поперечного сечения пароотборной
трубы, а также и суммарная площадь отверстий в последней, делаются
равными двойной площади прохода в главном запорном вентиле. Степень
влажности пара зависит от нагрузки парового прсстраиства при обычных
напряжениях поверхности нагрева; влажность пара обычно ие превышает
0,5%. При повышенных нагрузках может получаться влажность значи-
тельно большая, на что, между прочим, надо рассчитывать при выборе
размера пароперегревателей.

Установка котлов. Стационарные котлы устанавливаются
обычно в особых котельных помещениях с легкими, по закону, покры-
тиями, при чем, от передней стены здания до котлов обычно оставляется
свободное пространство не менее 3 m ширины, для удобства обслу-
живания.

Относительно правил установки котлов под или над жилыми помещениями см. § 16
Правил НКТ, стр. 474.

Выбор типа котла обусловливается размерами и характером
паропотребления, требуемым пли наивыгодиейшим давлением пара,
родом топлива и условиями питания котлов водой. Стоимость котла сама
по себе не может еще являться решающим фактором при выборе типа
котла. Повышенная стоимость котлов высокого давления окупается
той экономией, которая связана с применением пара высокого давления.

При заданном расходе пара величина поверхности нагрева может
быть, в первом грубом приближении, подсчитана, основываясь на сред-
них нормах паропроизводительной способности котлов различных типов
(См. таблицу 1, стр. 382, таблицу 2, стр. 388 и таблицу 3, стр. 391). при
чем нужно принимать во внимание размеры участка земли, располагае-
мого для установки котлов. Не должна упускаться из виду также стоимость
эксплоатации, главным образом в отношении ухода, подачи топлива,
вывоза золы и шлаков, чистки котлов, а также текущего ремонта топов
и обмуровки котлов.

Конструкция котла должна обеспечивать возможно лучшее использо-
вание тепла, получающегося при гореини .топлива в топке. Для этого
необходимо, чтобы начальная температура продуктов горения была воз-
можно более высока, а конечная — возможно более низка. При высокой
начальной температуре газов создаются лучшие условия теплопередачи,
а следовательно, и более низкая температура отходящих газов. При
естественной тяге температура газов может быть понижена до 180°, при
искусственной—до 150° и ниже, понижать температуру отходящих газов
экономейзером выгоднее, чем увеличением поверхности нагрева котлов.
Экономейзеры дают тем большую экономию, чем ниже начальная темпе-
ратура питательной воды (обычно около 35°), так как высший предел
нагрева питательной воды всегда ограничен. При возможности использо-
вания отработанного пара от паровых двигателей для подогрева пита-
тельной воды, что выгодно влияет иа коэффициент полезного действия этих
двигателей, водяные экономейзеры обычно становятся излишними. Тогда
вместо водяных эконом ейзеров должны применяться воздуш-
ные. Подогретый воздух направляется в топки пли используется каким-
либо иным способом. Необходимое условие в первом случае—приспособ-
ленность топки и топочного пространства к повышенной, благодаря
введению подогретого воздуха, температуре горения. Практического опыта
и экспериментальных данных в этом отношении еще мало '). Невидимому
наиболее благоприятные условия в этом случае получаются при сжигании
топлива в виде пылп * 2).

А. Типы котлов.

Ниже приняты следующие обозначения:

F — занимаемое котлом место и а 1 ш2 поверхности нагрева в шя,
Jw — водяной объем на 1 т2 поверхности иагрева в 1,
Jd — объем парового пространства на 1 та поверхности нагрева в 1,
О — площадь зеркала испарения на 1 ш2 поверхности иагрева в ш2,
D

— напряжение поверхности иагрева в kg на 1 m2 и час,
нк

В : F — паропроизводительность на 1 ша занимаемой площади в kg.

а)	Котлы с большим водяным объемом.

Употребительны для установок малого и среднего размера. Для
крупных установок не подходящи, вследствие малого предельного
размера отдельных единиц и большой величины удельной площади зани-
маемого места.

При хорошей тяге допускают довольно высокую паропроизводитель-
вость, даже и прп большой неравномерности в отборе пара, так как имеют
большой водяной объем и большую емкость питательной зоны (табл. 1
стр. 382, Дю), что обусловливает возможность аккумуляции значитель-
ных количеств тепла. Обладают хорошей общей теплопередачей, так как
большую часть поверхности нагрева составляет поверхность жаровых труб
(первый газоход), окруженных полностью водой. Получающаяся внешняя
потеря тепла топкамн не велпка при помещении топок внутри жаровых труб.
Предельные размеры решеток при этом, однако, ограничены (длина
ие более 2,2 ш), вследствие чего в таких случаях можно применять
лишь высокоценное топливо. Для применения низкосортного топлива тре-
буются выносные топки. Чистка внутренней поверхности котла и дымо-

’) L о s с h g е. Versuche mit Vorschub-Treppeiirosten und Luftvorwarmung an einem
Dampfkessel fur Rohbraunkohle, Archiv f. Warmew. 1926 г. стр. 38 и след.

Отчет об опытах сжигания мелочи Подмосковного угля на цепных решетках с горя-
чим дутьем на Гос. Каширской Эл. Ст. Извест. Теялотсхн. И-та № 5 (7), 1925 г.

2) С h 1 m й П er. Die Ruckwirkung neuzcitllcher Wannewirtschaft im Kraftwerks-
betrieb auf Kessel und Feuerung. Feuerungstechnik, Jahrg. XIII, Heft 24T
ходов производится сравнительно просто. Даже и при плохих каче-
ствах питательной воды особых затруднении в эксплоатации, благодаря
этому не создается.

Предельные размеры ограничены: не более 120 т2 поверхности
нагрева. Пределы рабочего давления также ограничены: яо более
15 at изб., так как при более высоких давлениях, вследствие боль-
шой толщины стенок, котлы получаются очень тяжелыми и дорогими.

Расходы на ремонт топок, при внутренних топках, и на поддер-
жание в исправности обмуровки, простой по конструкции и не подвер-
женной. в большей своей части, действию высоких температур, не велики.

Недостатком котлов этого типа являются, однако, большие раз-
меры площади занимаемого места. (Таблица 1, F). Этот недостаток,
ие устраняемый даже и при сдваивании таких котлов (комбинированные
котлы, см. стр. 385), ведет к тому, что всякая возможность применения
котлов с большим водяным объемом в крупных установках совершенно
исключается, так как иначе котельные получались бы огромными по зани-
маемой площади, дорогими и неудобными с точки зрения общего над-
зора. Механизация подачи топлива, и в особенности золоудаления,
крайне затруднена, что ведет к необходимости держать при котельной
большой и дорого стоящий штат вспомогательных рабочих.

Вес котла можно приблизительно определить, прибавляя
от 20 до 25% на иакладки, закрой швов, заклепочные головки, анкера,
и т. д. к весу его корпуса, вычисляемому по основным размерам
последнего.

Таблица 1. Характеристики котлов с большим водяным объемом.

Типы котлов	/(in3)	•W)	J<2 б)	0 (ш2)	D  «к (kg/m3'b)	D F 'tkg)
Одиожаротрубные . -	0,5 —0,7	200—250	75— 90	0,25 —0.3	20—25	40
Двужар отрубные . . .  Комбинированные: двужаротрубиые С 2-мя паровыми	0.45—0,50	180—220	80-100	0,22 —0,3	22—28	45
пространствами .  с 1-м паровым про-	0,22—0,24	170-180	80-100	0,2	20-22	100
странством . . . жаротрубный внизу, трубчатый вверху:  с 2-мя паровыми	0,25	220-225	40— 50	0,1	20	80
пространствами .  с 1-м паровым про-	0,15	100—110	30— 35	0,075—0.1	18-20	120
странством . . .	0,125	120—125	20— 25	0,041- -0,05	18	140

Одно- и двужаротрубиые котлы. Ходовые размеры: одиожаротрубные
от 3J до 80 т3, двужаротрубные от 60 до 120 т2 поверхности нагрева.
Обмуровка согласно нижепомещенным чертежам. Изолирующие воздуш-
ные прослойки в кирпичной кладке полезны, как понижающие потерю
тепла в окружающую среду, одиако, постольку, поскольку они не умень-
шают прочности обмуровки. Целесообразно прослойки эти заполнять инфу-
зорной землей. Жаровые трубы предпочтительнее волнистые пли глад-
кие с креплением по типу Адамсов а. Опираются котлы на чугунные
подставки, при этом котлу дается небольшой наклон в сторону фронта.

Если обозначить через D диаметр в mm корпуса (бочки)
котла, а через d — диаметр в mm жаровой трубы, в самом широком
месте, то

для одножаротрубных котлов d = 0,5 D (при волнистых жаровых
трубах несколько больше),

для двужаротрубных котлов d = 0,5 0 — 250 до 0,5 D — 300 mm.

Наибольший диаметр гладкой жаровой трубы 900 mm, то же для
волнистой 1300 до 1400 mm; наименьший употребительный диаметр
гладких жаровых труб: для одножаротрубных котлов 500 mm, для двужа-
ротрубных котлов 6<"'О mm; наименьший диаметр для волнистых жаро-
вых труб 750 — 800 mm. Наибольший диаметр бочки для одножаротруб-
ных котлов 1800 — 2000 mm. Наибольший диаметр бочки для двужаро-
трубных котлов 2400 mm, наименьший же 18n0 mm. Днища бочки
и сухопара обычно выпуклые, реже плоские с анкерами. Гладкие или
ступенчатые жаровые трубы дороги в изготовлении и чересчур жестки;
последнее может повести к появлению трещин на бортах днищ.

Одиожаротрубные котлы. Жаровая труба располагается
ае центрально, в целях большей доступности внутренности котла и луч-
шей циркуляции воды.

Газоходы: 1-й ход в жаровой трубе, 2-п и 3-й хода по бокам
(фиг. 648) или 1-й — мировая труба. 2-й — под котлом, 3-й по бокам.
Опорные подставки должны располагаться так, чтобы они не препят-
ствовали чистке дымохода. В ннжней части переднего днища должен быть
устроен лаз, а внутри котла путевая шина.

Фиг. 648. Одножаротрубный котел

Двужаротрубиые котлы. Газоходы большей частью по
фиг. 649 или: 1-й ход жаровые трубы, 2-й—под котлом и 3-н-по бокам,
роже с верхним ходом по фнг. 650. При наличности верхнего дымохода
пар получается более сухой, однако, при этом требуется внимательный
надзор за обмуровкой; при неисправности последней в верхний газоход
могут попасть слишком горячие газы, что может повести к перегреву
стопок котла в области парового пространства, а следовательно, в луч-
шем случае к порче котла, а в худшем, к взрыву. Для повышения качеств
пара лучше ставить особые пароперегреватели, которые располагаются
в потоке дымовых газов непосредственно за жаровыми трубами

Фиг. 649. Двужаротрубныи котел с волнистыми трубами.

Фиг. 650. Двужаротрубныи котел со ступенчатыми жаровыми трубами
и верхним дымоходом.

Если пар из котлов предназначается для паровых двигателей, то уста-
новку пароперегревателя надо считать вообще обязательной (фиг. 651).

Фиг. 651. Двужаротрубный котел со стуяеичатыми жаровыми трубами я паро-
перегревателем.

Трехжаротрубные котлы. Такого типа котлы встречаются
редко и в настоящее время не строятся.

Комбинированные котлы. Комбинированные котлы применяются
только в случае недостатка места для установки одинарных котлов
с большим водяным объемом, так как никаких других преимуществ перед
последипми ие имеют, а обходятся между тем дороже как в постройке
и установке, так и в уходе. В конструктивном отношении комбиниро-
ванные котлы представляют большое разнообразие.
Жаротрубный котел внизу, трубчатый вверху
с отдельными паровыми пространствами, как в нижнем, так и в верхнем
барабчде. Прогарные трубки (фиг. 652) требуют частой очистки от сажи

Фпг. 652. Комбинированный жаротрубио-трубчатый котел.

и летучей золы; очистка котла от накипи внутри затруднительна. Паро-
пропзводительность на единицу поверхности нагрева не велика, так как
при внутренних топках нельзя иметь решетку достаточно больших раз-
меров пз соображений удобства и надежности ее обслуживания. Во избе-
жание течи в трубной решетке- последняя должна поддержнг-лься всегда

Фиг. 653. Комбинированный двойной жаротрубный котел.

достаточно чистой от накипи. Употребительное направление газов: жаро-
вые трубы нижнего котла —жаровые трубы плп прогарные трубки
верхнего котла—под верхним котлом—под нижним котлом. Употребитель-
ный диаметр прогарных трубок 80 до 90 mm. Общая площадь попереч-
ного сечения прогарных трубок 0,13 до 0,12 от площади решетки. След-
ствием такого невыгодного соотношения является большое сопротивление

Хютте. Т. П.

25
котла. Недостаток этот не устраним по чисто конструктивным причинам.
Соединение верхнего котла с нижним преимущественно одним штуцером;
помимо того, под верхний котел ставятся башмаки.

Двойной жаротрубный котел с отдельными паро-
выми пространствами в нижнем и верхнем котлах (фиг. 653).

Стандарты для жаротрубных котлов п принадлежно-
стей к ним. В настоящее время в Германпп поставлен на очередь вопрос
о выработке, как стандартного сортамента для жаротрубных котлов, так
и стандартных типов обмуровки последних. Имеются уже нормали для одно-
жаротрубных котлов с поверхностью нагреванпя от 15 до 50 m-для рабо-
чего давления от 8 до 15 at пзб., а также для двужаротрубных котлов
с поверхностью нагрева от 50 до 150 га2 для рабочего давления от 8 до 15 at
изб.; выработаны также нормали топок и принадлежностей к этим котлам.

В СССР делаются также попытки стандартизации котлостроения.
Начало этому положено иа Н-м Всесоюзном Теплотехническом Съезде
в 1925 году, согласно резолюции которого' образована Междуведомствен-
ная комиссия по котлостроенню, которой поручена выработка стандартов
для различных типов котлов, а также технических условий на материалы,
употребляемые в котлостроении.

Ь)	Котлы трубчатые.

Как правило выполняются с огневой коробкой, в которой распола-
гается тонка (фпг. 654). Но выходе из огневой коробки газы проходят па
дымогарным трубкам. Обмуровка обычно отсутствует, так как поверх-
—ность нагрева образо-

Фиг. 654. Трубчатый локомобильный котел зав. R. Wolf
and С° в Магдебурге.

вана внутренними ча-
стями котла. Трубчатые
котлы находят себе при-
менение, главным обра-
зом, в локомоби-
лях (как в подвижных,
так и стационарных),
в паровозах и в су-
довых установках,.

а за последнее время
также часто в комби
нациях с печами спе-
циального назначения

для использования тепла отходящих из последних газов (фпг. 655 и 656).
Преимущество трубчатых котлов в этом случае заключается в отсутствии
прососа воздуха, неизбежного в большей илп меньшей степени в котлах
с кирпичной обмуровкой; газам в этих случаях необходимо давать
большую скорость, а это в свою очередь вызывает необходимость работы
с большими разряжениями. Общий вес котла с водой сравнительно
не велик. Вследствие малого водяного объема такие котлы быстро
растапливаются. Поэтому применимы преимущественно в случах кратко
временной работы с частыми перерывами.

Особенно удобны для мелких и средних паро-спловых установок, так
как машину можно поместить без особого фундамента непосредственно-
на котле. Вся установка получается в таком случае очень компактной
и экономичной по расходу пара, вследствие отсутствия длинных паро-
проводов. Чистка внутренней поверхности котла однако
затруднена — облегчается

при выдвижной жаровой
части (фиг. 657).

Загрязнение накипью
котла ведет к течи в ме-
стах развальцовки труб,
трещинам в трубной ре-
шетке, выпучпнам в огне-
вой коробке и т. п. Поэтому
необходимо применять мяг-
кую воду для питания н
чаще чистить котел внутри.

Горизонтальный тип:
1. С внешней топкой
под котлом. Малоупо-
требительны. При неизбеж-
ных скоплениях илистых

wssss/ss#

Фиг. 655. Котел завода A. Borsig, Berlin — Tegel,
330 m2, 12 at (приблизительна в 1 : 230 и. в.) для
использования тепла отходящих газов из печей спе-
циального назначения.

осадков в нижней части
бочки котла, обогревае-
мой самыми горячими
газами, появление вы-
пучин в этих местах
обычно. Прогарные
трубки располагаются
двумя пучками с проме-
жутком между послед-
ними, в целях большей
доступности трубок для
чистки. Число трубок
берется возможно боль-

фиг. 656. Котел завода A Borsig, Berlin - Tegel, 220 m2,
12 at (приблизительно в 1 : 150 натуральной величины)
для использования тепла отходящих газов из печей сие-

шее, однако при этом
необходимо иметь в виду
доступность трубок для
очпеткн от накипи.

Обмуровываются обыч-
но следующим образом;
топка и 1-й ход под котлом,
2-й ход трубки, 3-й ход
по бокам.

2.	С внутренней

циалького назначения.

Фиг. 657. Локомобильный котел с выдвижной жаровой
частью завода Н. Lanz, Mannheim, 44 m2 поверхности
иагрева, 12 at (прибл. I : 100 пат. вел.).

топкой и пролет-
ными трубками. Упо-
требительный диаметр тру-

бок от 45 до 60 mm при

длине от 2 000 до 2 500 mm. Суммарное живое сечение трубок от 0,16
до 0,20 от площади решетки. Пароперегреватель располагается в дымовой

25'
коробке (фиг. 657). При установке пароперегревателя дымогарные трубки
делаются короче, (1400—1600 mm), в целях получения более высокой
температуры газов в дымовой коробке и, следовательно, более интенсив-
ного действия пароперегревателя.

3.	С внутренней топкой и оборотными трубками.
Идут главным образом для мелких судовых котлов (для речных парохо-
дов, Т. IV) с поверхностью нагревания до 100 т2 (фиг 658).

Фиг, 658. Оборотный судовой котел зав. Melzer, Halle.

Таблица 2. Основные характеристики трубчатых котлов.

							D	V
		Типы котлов	Р(т’)	4- О)		0 (т2)	1'к	F
							(kg/n)2/h)	(kg>
Трубчатые котлы с впеш- •ней топкой под котлом . . ,			0,2 —0,3	70—80	40-50	0,06 —0,06	15—18	75
| Горизоитал	5В0Й КОробКоЙ	с пролетными труб- ками 	  с оборотными труб- ками 		0,25—0,3  0,2 —0,25	110—130  100—120	20—30  50-60	0,125—0,15  0,125—0,15	17—22  18—20	80  100
d И 1=	о  О	с поперечными ки- пятильными труб- ками . .	...	0,15—0,3	75—100	50—75	0,1 —0,15	15	100
& to	ч	с пролетными труб- ками 		0,06—0,1	50- 90	20—25	0,05 —0,1	12	200

Вертикальный тип. Употребительны как для стационарных, так
и для подвижных, главным образом, мелких установок; для небольших
красильных фабрик, лабораторий, прачечных н т. п., в горном и строи-
тельном деле, а также для подвижных кранов. Поверхность нагрева до 20 га2.
Рабочее давление такое же, как и в котлах с большим водяным объемом.

В стационарных установках следует обращать
внимание на то, чтобы топка была хорошо доступна
для чистки и топочные дверки расположены доста-
точно высоко над полом, в целях большего удобства
обслуживания. Последнее достигается постановкой

котла на особый цоколь, который одновременно может
служить зольником. На уровне верха огневой коробки,
на уровне вившего стояния воды в котле,, и в нижней
части корпуса котла делаются люки для чистки.
Пароперегреватель может быть поставлен
илн в борове, илп непосредственно над дымогарными
трубками. Дымогарные трубки укрепляются разваль-
цовкой с отгибом борта (по крайней мере со стороны
огневой коробкн). Нижнюю
часть огневой коробки, ко-
торая больше всего загряз-
няется осадками ила п на-
кипи, следует защищать от
сильного нагрева футеров-

Фпг. 659.



кой пз огнеупорного кир-

пича. Чугунное кольцо, которое обычно под-

Фиг. 660.

котел, служит для уменьшения
напряжения на смятие кир-
пичного фундамента, а кроме
того и опорой для колосников.
Кольцо это предохраняет также
нижние кромки корпуса п огне-
вой коробки от ржавления,
которое может вызываться
течью в люках или грунтовой
сыростью (последнее в особен-
ности при длительных пере-
рывах в работе).

1.	С внутренней
топкой и пролетными
дымогарными т р у б к а-
м п (фиг. 659). Трубные ре-
шетки, обычно плоские; трубки
и верхнюю трубную решетку
нужно чаще очищать от сажь
и летучей золы, для чего

в дымовой коробке должно
всегда быть отверстие (с кры-

шкой). В особенности следует
обращать внимание на очистку от накипи и осадков ила нижней труб-

ной решетки (иебо огневой коробки). В верхние концы дымогарных тру-
бок, где трубки проходят через паровое пространство, целесообразно
вставлять особые циркуляторы, если есть достаточно сильная тяга; этим
трубки предохраняются от разъедания со стороны пара.

2.	С внутренней топкой и поперечными кипятиль-
ными трубками (фиг. 660). Имеют сравнительно большой водяной
объем и широкую зону питания, удобно чистятся; приближаются таким
•образом, по преимуществам к котлам с большим водяным объемом. Помимо
нормальных люков для чистки, имеются люки против каждой питательной
трубы. Защита путем вставной трубы той части газоотводящей трубы,
которая лежит в паровом пространстве и здесь желательна. Крышка
огневой коробки и верхнее днище котла делаются и плоскими, и выпук-
лыми. Плоскпе днища более упруги 1). В СССР большое распростраг
нение из котлов данного типа имеют котлы системы инженера Шухова
завода „Парострой" в Москве. Изготовляются размером до 40 т2.

с) Водотрубные котлы.

Газы омывают трубки, заполненные водой. Образование поверхности
нагрева из труб малого диаметра обусловливает компактность котла; от
5 до 15 и более ш2 поверхности нагрева на 1 ш2 площади пола. Хорошо
комбинируются с водяными и воздушными экономейзерами, которые
иногда удобно располагаются над котламн (горизонтально-водотрубными).
Имеют преимущества даже н при небольших размерах — при высоком
рабочем давлении и при отсутствии резких колебаний в отборе пара.
Предельный размер котла обусловливает, я в каждом частном случае пре-
дельными размерами топки. При механических топках для твердого
кускового топлива—не более 750 т2. При топках для жидкого, газо-
образного и пылевидного топлива — значительно больше (до 3000 т2
и больше). Выбор размера отдельных единиц производится в зависи-
мости от общих размеров установки и рода топлива, считаясь с необхо-
димостью резерва в 20—30% от числа котлов. Нормальная паропро-
изводительность 25—30 kg/m2/4ac, если это оказывается выгодным. Любое
рабочее давление, до 100—125 at (для центральных электрических стан-
ций, например, наивыгоднейшим является рабочее давление около 35 at).
Водяной объем сравнительно мал, поэтому, при резких кратковременных
колебаниях в отборе пара приходится комбинировать с тепловыми
аккумуляторами. С другой стороны, благодаря малому запасу воды,
быстро растапливаются и быстро выводятся из работы, прп соответствую-
щих качествах топок; поэтому в особенности пригодны для удовлетво-
рения внезапной надобности. Большое преимущество в последнем случае
представляют: искусственная тяга, дутье и пылевидное сжигание. Осо-
бенное внимание должно уделяться вопросу об устройстве опор. Вес котла
должен восприниматься металлическим каркасом, надежно защищенным
в соответствующих пестах от действия жара.

Необходимо тщательное выполнение обмуровки и крепление пло-
ских стенок последней. При комбинировании с топками иужно всегда
предусматривать топочное пространство достаточных размеров, для обес-
печения полноты горения летучих составных частей топлива, и возможно
большую прямую отдачу тепла лучеиспусканием, поскольку последнее ие

См, Hohne, Отчет за 1920 г. Швейцарского О-ва надзора за котлами.
грозит недопустимым понижением температуры в топке *). Легко и просто
комбинируются с топками всех типов. Для футеровки топочных камер
нужно употреблять огнеупорные материалы высшего качества, кладку
выполнять с тонкпмп швамп и своды опирать на солидные пяты.

Очень важна хорошая циркуляция воды во всех частях котла, в осо-
бенности в период растопки, так как в противном случае в верхних
барабанах появляются значительные добавочные напряжения, вследствие
неравномерных температурных деформаций. Зеркало испарения, т.-е.
поверхность выхода пузырьков пара из воды, должно быть достаточно
велико, во избежание уноса воды паром при сильном бурленип.

Таблица 3. Основные характеристики водотрубных котлов.

Типы котлов	"а	Лу  1	1	0  т2	D  kg|m2'h	D ~F  kg
Двухкамерный с одним барабаном			0,125—0,15	50—75	25—40	0,075—0,1	20—22	150
Двухкамерный с двумя барабанами		0.075-0,15	75—100	30—50	0,1—0,15	20-25	250
Котлы высокого напря- жения и вертикальные водо- трубные 	,	.	0,075—0,5	35—60	15-20	0,02-0,03	30-50	400
Котлы без водяных ка- мер и без барабанов ....	0,07-0,1	25 -30	15-20	0,02—0,025	12-14	175

Отложение накипи в трубках быстро ведет к порче последних
(выпучнны, трещины), поэтому питание обязательно очищенной водой
или лучше конденсатом, где это возможно. Зщ-рязнеяпе трубок снаружи
сажей и летучей золой понижает экономичность работы котла и поэтому
должно предупреждаться соответствующим устройством топки и газоходов,
а также регулярной обдувкой трубок. Последнее следует производит!,
перегретым паром или воздухом. При размещении водотрубных котлов
в котельном помещении необходимо предусматривать возможность смены
труб. Те места котла, где можно ожидать появления течи, должны быть
доступны для осмотра, если не во время работы котла, то во всяком случае
во время перерывов. При многозольном топливе в местах скопления лету-
чей золы необходимо устраивать сборные карманы достаточных размеров.

Основные типы водотрубных котлов:

Горизонтальные (с небольшим наклоном труб): камерные
и секционные.

Вертикальные—(с большим наклоном труб): с прямыми и изо-
гнутыми трубами. В последнем случае получается очень эластичная
конструкция, но затрудняется чистка труб.

1.	Горизонтально-водотрубные котлы. При рабочем данленпн не
евьпье 6 at, при диаметре трубок не свыше 100 mm в свету и прп

Miinzinger. Die Leistungssteigerung von Grossdamp fkesseln, Berlin, 1922»
Изд. J. Springer, стр.. 14, а также указания, данные в разделе Е о топках, стр. 416.
отсутствии обогрева горячими газами верхнего барабана, могут ставиться
иод жилыми помещениями (ст. 5 Правил Н. К. Т., см. стр. 479).

•Риг 661.

Фиг. 662.

До 300 гл2 поверхности нагрева делаются с одним верхним бараба-
ном, свыше этого и примерно до 500 ш2—с двумя. Число горизонталь-
ных рядов труб обычно от 7 до 10, иногда до 20. Длина труб от 4,5
до 5,5 т; внутренний диаметр труб от 90 до 1О0 mm. Подъем труб
сзаду наперед — около 15°. Раньше исполнялись, главным образом,
с водяными камерами, плоские стенки которых укреплялись распорными
болтами. Ширина камеры не более ЗОО mm, в целях устранения

встреч-



ных циркуляционных токов. Передние камеры с клепаными швами,
задние •— с клепаными и свареными. Заклепочные швы передних
- камер, обращенные к топке, защищаются кладкой от прямого действия
огня и лучистой теплоты. Для облегчения выхода пузырьков пара камеры
соединяются с верхними барабанами уширенными горловинами.

Вместо цельных камер теперь предпочитают ставить раздельные кол-
лекторы, каждый для группы пли секцин труб (отсюда название' секцион-
ные котлы) (фиг. 661), что обеспечивает более правильную циркуляцию
воды, значительно понижает опасность взрыва, облегчает перевозку котла,
упрощает монтаж и допускает переход к более высоким рабочим
давлениям.
Для улучшения циркуляции и для предупреждения сильного бурления
на поверхности зеркала испарения в верхнем барабане, у устья горло-
вины передней камеры илн соединительных труб передних коллекторов

помещается желоб из листового железа, который направляет выбрасывае-
мую вместе с паром воду в заднюю часть барабана. Трубчатый, гори-
зонтально расположенный перегреватель пара помещается обычно в про-
странстве между трубчатой частью п верхним барабаном.
Газы направляются обычно вертикальными ходами поперек труб
(фиг. 661—663); получается хорошая теплопередача и небольшое сопро-

Фиг. 670.

тивленце газоходов, благо-
даря отсутствию завалов
волы на поворотах. Прн
болыпцх размерах топоч-
ного пространства умень-
шается прикипание летучей
золы к трубам. Па фиг. 664
дана конструкция котла
с большой пароиропзводп-
тельной мощностью: боль-
шая решетка, большое то-
почное пространство, боль-
шая поверхность нагрева,
открытая прямому действию
лучистой теплоты, хорошая
циркуляция, поэтому интен-
сивная теплопередача, н,
следовательно, большая
удельная паропроизводп-
тельность. При повышения
рабочего давления диаметр
верхнего барабана умень-
шается из соображений
прочности; если при этом
размеры зеркала испарения
получаются слишком малы-
ми, то увеличивают число
барабанов или ставят осо-
бые паросборники — сухо-
пары.

2.	Вертикально-водо
трубные котлы (фиг. 665—
670) !). Отсутствие камер
или коллекторов, исключает
надобность в люках, тре-
бующих тщательного уплот-
нения. Высокая удельная
парогфоизв однтельность
при небольшой сравнитель-
но площади занимаемого
места. Допускают без осо-

бых затруднений повыше-
ние рабочего давления; в

настоящее время изготовляются за границей для давления до 60 at
и имеется в виду довести давление до J 25 at. Обычная длина труб

*) Вертикальный водотрубный котел Ленинградского металлического завода
см. Тейцнер, фнг. 216. стр. 216, 1927 нзд. Макав.
до 5,5 т, но делают и длиннее, до 8—9 т. Диаметр труб от 60 до
100 mm. Изогнутые трубы подводятся к местам развальцовки и стейке
барабана радиально: хорошо пружинят. Жесткие соединения вызывают
появление трещин, течи в местах развальцовки труб и другие повре-
ждения, поэтому верхние барабаны следует соединять между собой не

широкими жесткими штуцерами,
Хорошая циркуляция достигается
постановкой обратных циркуля-
ционных труб, защищенных от
соприкосновения с горячими га-
зами илп лежащих вовсе вне об-
муровки котла. Верхние бара-
баны необходимо соединять как
по паровым, так н по водяным
пространствам, возможно большим
числом трубок достаточно боль-
шого сечения, дабы избежать силь-
ного понижения уровня воды в
заднем барабане. Отбор пара сле-
дует, по возможности, делать не
нз верхних барабанов, а из осо-
бого паросборника. Благодаря кру-
тому наклону труб, на них не
осаждается летучая зола.

Новейший тип вертикального
водотрубного котла, специально
приспособленный для комбиниро-
вания стопками для пылевидного
топлива, изображен па фпг. 671;
целесообразная форма топочного
пространства, большая прямая
отдача тепла, так как топочную
камеру окружают трубки котла.

Котел системы Атмос.
Так как при переходе от ранее
употребительных давлении к более
высоким, к материалу и каче-
ству выполнения барабанов у кот-
лов предъявляются все более и
более повышенные требования, то

изогнутыми эластичными труоками.

Фиг. 671. 1—зольник; 2—защитный щиток;
3—перегреватель; 4—труба; 5 - воздупшый
экономеизер; 6—угольный бункер; 7— сепа-
ратор; 8—мельница и вентилятор.

за последнее время замечается стремление перейти к конструкциям котлов
или вовсе без барабанов, дли со многими барабанами небольшого дпаметра.
Трудности, возникающие на этом пути, сводятся к получению зеркала
испарения достаточных размеров, к возможности развальцовки п вну-
тренней очистки труб от накипи. Эти трудности до известной степени
преодолены в конструкции шведской фирмы Акц. О-ва „Атмое“. Котел
„Атмос" состоит из ряда горизонта itno расположенных труб диамет-
ром 200—300 mm, число которых соответствует потребной поверхности
нагрева. Трубы эти частично наполнены водой п вращаются около своей
осп со скоростью около 300 об /мни. Центробежной силой вода при
етом отбрасывается к стенкам труб, а пар собирается в центральной
части последних. Опытный котел этой системы для рабочего давления
в 100—125 at работает в г, Гётебурге1).

По поводу указанных на фиг. 665, 666 и 670 конструкция падо сказать, что таковые
предназначены для очень высоких давлении. Далее могут быть отмечены следующие кон-
струкции: котел завода Petry В е г е u х, Duren, имеющий одни нижний и три верхние
барабана (подобный указан на фиг. 667); задний верхний барабан лежит, однако, ниже
уровня стояния воды в двух передних, что сделано в расчете на наблюдаемое всегда
в работе понижение уровня в заднем барабане.

Конструкция завода Hu m b о 11, Hannover, имеет не поперечный, а продольный
барабан, и потому в пен избегается понижение уровня воды спереди назад, что спо-
собствует получению более сухого пара.

Фнг. 672. Котел Лилиенталя зав. Hugo Eulitz, Берлин.

3.	Котлы без камер и без барабанов. Находит применение тольк*
в исключительных случаях, в отличие от котлов других систем. Прн
диаметре труб не более 100 mm допускается постановка при любом давлении
под жилыми помещениями. Благодаря отсутствию верхнего барабана,
имеют малую строительную высоту, но зато обладают и меньшей паропро-
изводительностыо поверхности нагрева. Из-за малых размеров парового
пространства, даже при малом напряжении котла, пар получается
довольно сырой Постановкой пароперегревателя упомянутый недостаток
в значительной мере устраняется. Содержание котлов обходится сравни-
тельно дорого.

*) Z. d. V. d. I. 1924, стр. 139.
Разновнцпостыо описанной системы является водотрубный котел Лилиенталя (фиг. 672k
Змеевидно изогнутые трубки соединяются посредством припаянных пли развальцованных
фланцев со сборными трубами. При небольших установках, нижние, горизонтальные части
змеевика одновременно играют роль колосниковой решетки. Котел отличается быстрым
парообразованием, занимает мало места и при условии отсутствия верхнего барабана,
установка его, прн любом давлении, разрешается и под жилыми помещениями (с бараба-
нами—только до 6 at). Уход требует большого внимания. Очистка от накипи настолько
сложна, что сильно загрязненные или износившиеся батареи лучше прямо заменять
новыми. Неудобства, связанные с малыми водяным и паровым пространствами, до неко-
торой степени устраняются постановкой сверху барабана паросборника или присоеди-
нением к котлу пароперегревателя.

Котел с предельным давлением.

За последнее время производятся опыты с котлом системы В е n s о п’а *)» рассчи-
танным иа давление в 224 at (критическое давление) (установка в Снменсштадте). При
критическом давлении удельные объемы пара и воды—одинаковы, и поэтому поверхность
испарения в таком случае равна нулю. Питательная вода прокачивается по трубам, обо-
греваемым горячими газами, под давлением свыше 225 at и превращается там в водяной
газ с температурой в 273°. Таким образом, котел Benson’а, главным образом, состоит из-
труб малого диаметра.

Котлы без огневого обогрева поверхности нагрева.

В связи со стремлением к повышению рабочего давления в котлах, за последнее время
начались опыты получения пара без непосредственного обогревания котла продуктами горе-
ния топлива. Нагревание воды в котле производится прп этом при помощи какого-либо
вспомогательного рабочего тела, воды или газа, которое, будучи нагрето в особом нагрева-
тельном устройстве до нужной температуры, проводится по трубам через пространство вспа-
реиня в котле. Отдав тепло, рабочее тело снова возвращается в нагревательный прибор за
получением тепла. По способу L о е f f 1 е г’а подобный процесс выполняется следующие
образом: насыщенный пар или вода забирается из котла, служащего основным паропроизводи-
•телем, насосом и прогоняется по замкнутому трубопроводу, помещенному в огневом простран-
стве топки (перегреватель). После соответствующего нагрева пар нли вода снова возвращаются
в котел и отдают закли’чепичй в последнем воде свой избыток тепла. Таким путем в котле
происходит парообразование, с получением насыщенного пара желаемого давления. Опытная
установка подобного рода имеется в Вене иа паровозостроительном заводе Florisdorf.
(См. Z. d. V. d. 1. 1925, стр. 1149, а также Feuerungstechnik, год изд. 14-й, выпуск 8, етр. 88;

В. Пароперегреватели. Подогреватели.

1. Пароперегреватели. Пароперегреватели имеют своим назначением-
повышать температуру пара без изменения давления, что и достигается
при правильном устройстве перегревателя. Перегревом пара достигаются
следующие преимущества: 1) испарение воды, унесенной из котла паром:
2) сокращение или даже полное устранение потерь от конденсации пара
в трубопроводе, т.-е. приход пара к месту его потребления в сухом
состоянии; 3) более окопом ичное использование перегр'етого пара паро-
выми двигателями вообще; 4) устранение нли сокращение конденсации
пара в процессе его работы в паровых турбинах (устранение разъедания
лопаток').

Прн расчете поверхности нагрева перегревателей, кроме количества,
пара подлежащего перегреву, следует иметь в виду и качества последнего,
а именно: количество воды, увлеченной паром (влажность пара), а также
конечную температуру перегрева и температуру продуктов, горения, обо-
гревающих пароперегреватель. Последняя находится в зависимости от
размеров поверхности нагрева, омываемой продуктами горения де пх.

>) Z. d. V. d. 1.19 3, ст/, мет,
поступления в пароперегреватель (первый ход котла), а также и от сорта
топлива.

Коэффициент теплопередачи железного пароперегревателя составляет
в среднем /С—20 до 30 kcal/m2/h/l°, нередко более, в зависимости от
влияния лучеиспускания окружающей перегреватель обмуровки. Для
перегрева 1 kg сухого пара на 1° потребно 0,54 kcal (см. том 1, в отделе
Теплота, стр. 523). .

Во избежание потери давления перегреватели следует выполнять
с достаточно большим живым сечением. Однако, чрезмерно малая ско-
рость пара ведет к перегреву и перегоранию труб. Обычная скорость
пара в перегревателе ~ 10 до 15 m/sec; скорость в пароотводящей трубе:
для перегретого пара х 50 m/sec, для насыщенного — ~ 20 m/sec.

Потеря температуры пара в паропроводе, в зависимости от совер-
шенства изоляции, составляет от 0,5 до 1° на 1 m длины паропровода.
Вентили и фланцы, прн перегретом паре, необходимо тщательно изоли-
ровать. Поверхность нагрева перегревателя составляет обычно от 0,25
до 0,4 полной поверхности нагрева котла (со стороны воды); до перегре-
вателя же обычно включается от 0,3 до 0,4 последней.

Типы пароперегревателей. С независимой топкой приме-
няются весьма редко и не дают хороших результатов (малый коэффициент
полезного действия, трудное регулирование). Преимущество—независи-
мость котлов от перегревателя.

В комбинации с котлом — устанавливаются в той части
газохода, где температура продуктов горения не выше 500—600° или
самое большее 700—800°. При температуре газов ниже 400° паропе-
регреватель не достигает своего назначения. В зависимости от условий
потребления перегрев пара доводят иногда до 450°. Более высокая темпе-
ратура прн современном состоянии машиностроения недопустима. Неис-
правность перегревателя ведет за собой необходимость вывода котла из строя.

Пароперегреватели следует устраивать таким образом, чтобы в слу-
чае надобности их можно было выключать из сферы действия горячпх
газов (фпг. 651 и 653); для этой цели применяют вращающиеся
заслонки илп еще лучше опускные задвижки. Таким путем: 1) при рас-
топке котла, илп в случае каких-либо повреждении в пароперегревателе,
требующих его выключения со стороны пара, таковой предохраняется
от возможного перегорания; 2) соответствующей установкой задвижки
получается возможность регулирования температуры перегрева пара и пре-
дотвращение чрезмерного повышения этой температуры.

В горизонтальио-водотрубных котлах перегреватель помещают в про-
странстве между верхним рядом труб и барабаном, а в вертикально-
водотрубных котлах—за передним пучком труб. Однако, задвижки целе-
сообразно ставить лишь в местах с невысокой температурой газов (не
перед, а после перегревателя), иначе они коробятся и плотно не закры-
ваются. На практике задвижки работают обычно плохо, поэтому за послед-
нее время предпочитают их вовсе не ставить. Тогда при растопке котла
приходится заливать перегреватель нодон пз верхнего барабана и одно-
временно соединять его с паровым пространством, или охлаждать пере-
греватель током воздуха. Регулирование температуры перегрева путем
добавки к перегретому пару насыщенного возможно лишь в узких преде-
лах. Чрезмерно высокий перегрев устраняется сокращением поверхности
перегревателя (выключением соответствующего количества труб). В уста-
новках с сильным перегревом и резкими колебаниями в потреблении пара
обязательно нужно принимать меры к поддержанию па постоянном уровне
температуры пара, питающего паровые машины. Регуляторы перегрева.

За последнее время в Америке получают распространение паропере-
греватели, нагреваемые лучистой теплотой; перегреватель в таких случаях
помещается в топочное пр, странство. При пылевидном топлп: е такие
перегреватели служат одновременно предохранительным средством от раз-
рушения стенок тонки ]).

Выполнение и установка перегревателей. Для изготовления паропере-
гревателей применяются почти исключительно зигзагообразно илп спира-
левидно-изогнутые, цельно-тянутые (Маннссманновскпе) трубы с внутрен-
ним диаметром от 25 до 40 mm. Для коробок, служащих коллекторами
для отдельных витков, применяют также цельно-тянутые или сваренные
трубы круглого и квадратного сечения, от 120 до 180 mm в свету; коробки
выполняются также нередко стальные—литые. Употребление меди при
перегретом паре не допускается, даже на паропроводе. В коробках трубы

развальцовываются илп соединяются с иимп прн помощи павальцованных
фланцев. Доступ к месту развальцовки труб получается через отверстия
на противоположной степке коробки, закрываемые особыми крышками пли
нарезными пробками. Фланцевые соединения должны лежать вне потока
горячих газов. Необходима прочная, не препятствующая удлинению труб,
установка. Следует избегать чрезмерно больших скоростей газов в пере-
гревателе, так как это вызывает ухудшение тяги, а также водяных меш-
ков в змеевиках и образовании скоплений сажи и летучей золы на змее-
виках, для чего трубы располагают не слишком плотно одну к другой.
Необходимо предусматривать свободный доступ к перегревателю для осмотра
труб и наружной чистки их, путем обдувания струей перегретого пара
илн сжатого воздуха.

Конструкции: 1) с параллельио-включенными вит-
ками труб (фиг. 673). Для более равномерного распределения пара по
отдельным виткам, последние в большинстве случаев делятся на две группы

Фиг. 673.

2)	С последовательным включением витков труб
(фпг. 674). Перегреватель состоит пз цельной камеры, без швов, в котору ю
ввальцонываются концы всех труб. Путем разгруженных направляющих
колпачков трубы эти соединяются между собой таким образом, что пар
в последовательном порядке проходит через каждую из них. Во избе-

’) См. Mfin zinger. Das IlampCkcsselwescn in den V. St. Amerlka, стр. 12.

Г* ТТ	2Й
жаипе падения давления пар в перегреватель вводится в нескольких
местах через особые сопла.

3)	В виде змеевика. Состоит ив изогнутой по спирали трубы
без сборной коробки. Пар и горячие газы

Фиг. 674. Пароперегреватель за-
вода Hugo Szamatolski в Берлине;
1—вход; 2—выход; 3—добавоч-
ный пар.

направляются по принципу противотока.

На пароперегревателях обязательна уста-
новка предохранительных клапанов (§ 7 Пра-
вил установки котлов, см. стр. 475), а также
таких приспособлений, которые давали бы
возможность удалять воду, как из трубо-
провода перед перегревателем, так п из
самого перегревателя. В крайнем случае,
последнее может делаться продувкой, если
конструкция перегревателя не допускает
устройства дренажа в каком-либо одном
месте.

2. Подогреватели, а) Подогрева-
ние питательной воды отходящими
газами (экономайзеры), плп паром (от-
работанный или промежуточный пар,, см.
Отдел питания паровых котлов, стр 458.

Ь) Подогревание воздуха. За
последнее время водяные экономайзеры стали
заменять воздухоподогревателями, подогре-
вающимп воздух, необходимый для процесса
горения топлива. Хотя уже давно было
известно, что подогревание воздуха пред-
ставляет собой известные выгоды, спо-

соб этот, однако, не получал большого распространения, так как вред-
ным образом отражался на сроке службы как колосников, так и футе-
ровки топок. Однако, современные требования экономикп паро-силовых

установок заставляют идти по пути использования для подогревания пи-
тательной воды отработанного пара из паровых двигателей (регенератив-
ный процесс). При таком положении для использования тепла отходящих
из котлов газов остается только один путь—подогревание воздуха. Прак-
тика последнего времени показала, что таким путем могут быть получены
сбережения примерно на 3% больше, чем при применении водяных
экономейзеров. Точных данных в этом отношении одиако еще не
имеется*).

Повышение температуры в слое топлива и в топочной камере должно
быть предусмотрено конструкцией решетки и повышением качества строи-
тельных материалов, так как в противном случае неизбежен быстрый износ
топки. Из этих соображений при пылевидном сжигании топлива стенкп
топочной камеры ограждаются рядом труб, по которым протекает пар или
вода * 2).

*) Loschge установил, что путем подогревания воздуха можно уЛучгьить коэфф-
пол. действ, котла на 3—4°/0 и более. Arch. f. Warmew» 1926, стр. 33.

2) См напр. Bleibtreu, St. u. Е. 1925, выпуск 37 и Z. d. V. d* I. 1925, стр. 1144.
Можно предполагать, что изыскания в этом направлении поведут
к созданию новых типов паровых котлов, в которых будет избегнута
надобность в пристраивании к котлу внешней топки, и последняя будет
образовываться тепловоспринпмающимп поверхностями самого котла (про-
тотип: котел Беттингтона).

Конструкция и установка подогревателей воздуха. Пластинча-
тые. (R. О. Meyer в Гамбурге, Rotator в Берлине, зав. „Парострой"
в Москве).

Трубчатые, из ребристых или гладких труб, в большинстве слу-
чаев с применением искусственной тягя. Особая конструкция Лыонгстрема *).

Установка: по возможности ближе к котлу, лучше в виде одног
целого с последним.

С. Построение паровых котлов.

При выборе материалов и прп расчете паровых котлов па прочность следует руко-
водствоваться техническими условиями, утвержденными 3-м Всесоюзным Теплотехническим
Съездом (см. ниже стр. 488 и далее)-

1. Общие замечания. Соединение отдельных частей котла между
собой * 2) может быть выполнено путем: склепывания, сваривания, разваль-
цовки и соединения болтами. Барабаны для очень высоких давлений выко-
вываются из целых кусков металла. См. отдел Детали машин стр. 24
и далее.

Клепка. Склепка тонких листов котельного железа производится вруч-
ную. Ручная клепка применяется также в местах мало доступных для
машинной клепки. Толстые листы, толщиной приблизительно в 30 mm,
обычно склепываются машинным способом, хотя теперь, при такой и
большей толщине листов, клепка вообще заменяется сваркой в нахлестку.
При механической клепке давление не должно быть чрезмерно велико.
(Опыты Баха и Баумана,3). При несоблюдении этого условия может
иметь место разрушение зерен металла, что впоследствии поведет быстро
к появлению признаков „усталости" последнего.

Правила клепки см. стр. 501.

Выбор типа заклепочного соединения в каждом
отдельном случае производится из соображений экономического характера;
так например, швы в стык с накладками, более дорогие по сравнению со
швами в напуск, дают возможность применения более тонкого железа.
При толщине железа свыше 12 mm однорядную склепку следует применять
только для поперечных швов. Прп высоком давлении пара и большом
диаметре котла, швам в напуск, при которых как заклепки, так и листы
подвергаются значительному напряжению на изгиб, следует предпочесть
соединение в стык с накладками. В поиеречных швах, напряжение а/,
развивающееся в листе, толщиною в, в направлении оси цилиндрического

'JSchmotler. Arcblv f. Wiirmew. 1925, стр. 153,* Gumz, Feucrungstechnlk от
15 июня 1925, стр. 217.

2) Так как в этой области теперь производятся широкие изыскания, то опубликова-
ние результатов таковых в современной техническое литературе было бы весьма желательно-

8) См. Loch, Z. d. V. d. I. 1924, стр. 194; там же описание кленки по способу
Schuch’a. Кроме того см. Schlesinger’а в жури. Werkst.-Technik. 1913, стр. Зй7.
котла, с диаметром D, при избыточном давлении внутри котла ър kg/cm2,
определяется из приближенного уравнения у л D~p = л Dsiv' в виде
с/ = Dp :4s, в то время, как напряжение а„ по направлению пер-
пендикулярному к предыдущему, т.-е. направленное по радиусу котла,
получается нз уравнения Dp — 2ssv в виде o„ = Z)p:2s, т.-е. превы-
шает в два раза величину о/. Па этом основании котлы, имеющие
двойные продольные швы, снабжаются одинарными поперечными—только
до тех пор, пока о/ не примет таких размеров, которые потребуют
двойных поперечных швов.

При определении напряжений в котле в продольном направлении, не следует' упу-
скать пз виду, что горизонтальные котлы работают как балки, в большой пли меньшей
степени, на изгиб, я что односторонний прп этом нагрев способствует увеличению вышеупо-
мянутого напряжения. Эти соображения должны приниматься во внимание при устройстве
опор для таких котлов. (См. стр. 440).

Расчетное напряжение на разрыв свыше 36kg/mm2 для корпусных
листов может быть допущено лишь в случае, если обработка листов про-
изводится в холодном состоянии или при красном калении, если, кроме
того, кромки строганы, обточены или фрезерованы, или в крайнем случае,
за отсутствием соответствующего оборудования, обрублены вручную, если
при этом продольные швы делаются в стык с двойной накладкой и, если,
наконец, клепка выполняется механическим способом. Хедер ’) предла-
гает руководствоваться следующими соображениями: мерой напряжения,
допускаемого в заклепочном соединении, должно быть = X kg на 1cm

nd2 , . Dp

ширины листа = w = и —— kn-.t =	.

В зтой формуле приняты следующие обозначения:

D — диаметр котла н ст,

Р — давление (сверх at) в at,
п — число заклепок,
d — диаметр заклепок в си,
— сопротивление срезыванию в kg/cm2, по Баху,
t — шаг заклепок в ст.

Надо подсчитать w и затем выбрать тип заклепочного соединения
согласно приводимой ниже таблицы.

’) Н а в d е г, Паровые котлы, 7-е издание, 1923.
Типы заклепочных соеди-
нений см. отдел Деталей машин,
стр. 26.

Толщина стенок котла опре-
деляется по формуле:

I 1

200£szT

200 7O(s—1)
или р _ -------------- в mm М.

1)х	’

Величину я, которая дает отноше-
ние сопротивления листа в заклепочном
шве к сопротивлению целого листа, опре-
деляют для каждого отдельного ряда
заклепок» начиная с внешнего.

Пример — фиг. 675.

_	„	15 (156 — 24)

1.	Внешний ряд: г = —— = 0,846.

2.	Второй ряд: еслп бы лист разорвался
по атому ряду, то вместе с тем должны были бы
быть срезаны п заклепки внешнего ряда. Следо-
вательно, сопротивление заклепок 1-го ряда па
срез должно быть добавлено к сопротивлению
листа во втором ряду па разрыв. Наивысшее
допускаемое напряжение заклепки на срез
7 kg/mma (см. стр. 507).

Кг	36

Допускаемое напряжение листа — = -г»

х	4

так что:

Фиг. 675. Диаметр заклепок—23 шщ;
диаметр дыр — 24 mm.

(^) 15 (156 - 2 . 24) + ! -(^Д)7

= 0,83.

(t)15,158

х) Значения для Кл (сопротивление на разрыв в kg/mm9) и а (коэффициент, завися
щии от типа шва—от 4 до 4,5) см. Стр. 5С9.
3.	Первый ряд: здесь могли бы подвергнуться срезу пять заклепок, следовательно,
(У) 15(156-2. 24)+ 5 (^1 2)7

Таким образом, шов должен быть рассчитан с в = 0,83.

В составленной F. Р г о h m а п в ’ о м таблице (таблица 5) собраны
данные, относящиеся к хорошим конструкциям, поэтому этимн данными
можно руководствоваться прп проектировании всякого рода заклепочных
соединений.

Сварка Ч- В прежнее время производилась в горне и применялась
для изготовления частей, подверженных наружному давлению, как то:
жаровых труб, огневых коробок, дымовых труб, а также п для таких
деталей котла, подверженных внутреннему давлению, как сухопарники,
водяные камеры, кипятильные трубы и соединительные штуцера. С введе-
нием сварки на водяном газе, в напуск, получилась возможность
производить достаточно надежно сварку листов даже значительной тол-
щины. Благодаря этому, теперь сварка на водяном газе широко приме-
няется даже и при изготовлении корпуса котлов. Барабаны для верти-
кальных котлов, с давлением до 50 at, изготовляются теперь почти
исключительно со сваренными швами. Днища прп этом делаются также
цельно-тянутые (оттяжкой концов барабана). Таким образом совершенно
устраияются швы на заклепках. Чтобы быть уверенным в достаточной
надежности сварки, барабаны со сваренными швами испытываются давле-
нием в 3—4 раза превышающим рабочее и затем отжигаются, для устра-
нен ня внутренних напряжений в металле; благодаря такой обработке,
значительно увеличивается срок службы котлов, так как в металле дольше
не появляется признаков усталости. (Способ завода August Thyssen-Hutto,
Мюльгепм, Рур).

Автогенная водородная сварка тоже иногда применяется
в котельном деле, хотя п не так широко, как сварка на водяном газе.
Автогенную сварку следует допускать лишь прп условии выполнении ее
какпм либо солидным заводом. Без последующей проковки сваренного
места (осадки илп обжимки молотом прп белом калении) не должна допу-
скаться. Отжпг после сварки для устранения внутренних напряли ниа
необходим. При содержании в железе фосфора и серы автогенная сварка
ие дает удовлетворительных результатов. Большое значенпе имеет каче-
ство присадочного материала.

Ковка, вследствие большой ее стоимости, применяется только для
изготовления барабанов для котлов самого высокого давления. Прп таком
способе изготовления барабан не имеет никаких ни заклепочных, ни сва-
рочных швов. Цельно-тянутые барабаны готовятся на гидравлических
прессах пз целых болванок в впде полых цплпндров, которые затем под-
вергаются вальцовке для прнданпя стенкам равномерной, толщины. Концы

1) См. Н С h п, „Автогеииаи и электрическая сварка котлов и резервуаров". Z. d. V. d. I.

1926, в конце стр. 117 и 194 (Изыскания Швейцарского Союза владельцев котлов» Подроб-
нее о сварке см. в Отделе 3, матРпы-орудия: F-. сварочные машины.
Таблица 5. Заклепочные соединения.

в—толщина листа железа в mm; (1—диаметр заклепки в mm;

t—шаг заклепок в mm; 2--отношение сопротивления листа в заклепочном шве к соп-
ротивлению листа в цельном месте.

Толщина листового железа	Односр’сзиый шов (в нахлестку п в стык с одной накладкой)						Двухсрезный шов (в стык с двумя накладками)					
	Заклепкп илисты из литого лее лез а			Заклепки из сварочного же- лез г в листах			Заклепки и листы из литого железа			Заклепки из сварочного же- леза в листах пз литого железа		
				из	гитого железа							
S	d	*	0		*	г	d		г	d	*	в
Одинарный шов									Одинарный		НОВ	
7	17	44	0,61	17	41	0,59	15	53	0,72	15	48	0,69
8	18	45	0,60	18	42	0,э7	16	54	0,70	16	49	0.63
9	19	46	0,59	19	43	0,56	17	55	0.69	17	50	0,66
10	20	47	0,57	20	44	0,55	18	56	0.68	18	51	0,65
11	21	48	0,56	21	45	0,53	19	58	0,67	19	53	0,64
12	22	49	0,55	22	46	0,52	20	59	0,66	20	54	0,63
13	23	50	0,54	23	47	0,51	21	61	0,65	21	55	0,62
14	24	51	0,53	24	48	0,50	22	63	0,65	22	57	0,61
15	25	53	0,52	25	49	0,49	23	65	0,65	23	59	0,61
16	26	54	0,52	26	51	0,48	24	66	0,64	24	61	0,61
17	27	55	0,51	27	52	0.48	25	68	0,63	25	63	0.60
18	28	57	0,51	28	53	0,47	26	70	0.63	26	64	0,59
Двойной шов							Двойной шов					
8	16	58	0,72	16	54	0,70	14.	72	0,81	14	65	0.78
9	17	60	0,71	17	55	0,69	15	74	0,80	15	66	0,77
10	18	61	0,70	18	56	0,68	16	76	0,79	16	68	0,76
11	19	63	0,69	19	58	0,67	17	78	0,78	17	71	0,76
12	20	65	0,69	20	59	0,66	18	82	0,78	18	73	0,75
13	21	66	0,68	21	61	0,66	19	85	0,77	19	76	0,75
14	22	68	0.68	22	63	0,65	20	87	0,77	20	78	0,74
15	23	70	0,67	23	65	0,65	21	90	0,76	21	81	0,74
16	24	72	0,67	24	66	0,64	22	9.1	0,76	22	84	0,74
17	25	74	0,67	25	68	0,63	23	96	0,76	23	86	0,73
18	26	76	0,67	26	70	0,63	24	99	0.76	24	89	0,73
19	27	78	0,66	27	72	0,63	25	102	0,75		92	0,73
20	28	80	0,66	28	74	0,62	26	106	0,75	26	95	0,73
Тройной шов							Тройной шов					
12	18	72	0,75	18	65	0,73	16	92	0,83	16	82	0,81
13	19	74	0,74	19	68	0,72	17	96	0,82	17	85	0,80
14	20	77	0,74	20	70	0,71	18	100	0,82	18	89	0,80
15	21	80	0,74	21	73	0,71	19	104	0,82	19	93	0,80
16	22	82	0,74	22	75	0,71	20	108	0.81	20	97	0,80
17	23	85	0,73	23	78	0,71	21	113	0,81	21	100	0,79
18	24	88	0,73	24	80	0,70	22	117	0,81	22	104	0.79
19	25	91	0,73	25	83	0,70	23	121	0,81	23	108	0.79
20	26	94	0,72	26	8(5	0,70	24	126	0.81	24	112	0.79
21	27	97	0,72	27	88	0,69	25	130	0.81	25	116	0,78
22	28	99	0,72	28	91	0,69	26	134	0,81	26	120	0,78
33	29	102	0,72	29	94	0,69	27	13х	0,80	27	124	0,78
24	30	105	0,72	30	96	0,69	28	141	0.80	28	128	058
25	31	108	0.71	31	99	0,69	29	145	0,80	29	132	0,78
26	32	112	0,71	32	101	0,68	30	149	0,80	30	136	0,78
27	33	114	0,71	33	104	0,68	31	154	0,80	31	140	0,78
28	34	117	0,71	34	106	0,68	32	158	0,80	32	144	0,78
барабанов обжимаются до полусферической формы, причем оставляются
лишь дыры для лазов. Таким образом, барабан с обоими днищами пред-
ставляет одно целое без каких-либо швов. Большое преимущество такого
способа изготовлении заключается еще и в полной независимости от
качеств материала,—можно употреблять сплавы любого состава, наиболее
стойкие, например, при высоком нагреве.

Цельно-тянутые барабаны зав. Аки. О-ва Крупп доставляются илп п виде цилиндри-
ческих обечаек, к которым затем приклепываются штампованные днища, плп в виде
цельнокованных барабанов с полусферическими днищами.

Развальцовка применяется только для уплотнения труб в трубных
решетках. Подроби, см. стр. 410.

Болтовое соединение применяется, главным образом, в котлах с выдвиж-
ной жаровой частью для соединения последней с корпусом котла и в стоя-
чих котлах с разъемным корпусом, для соединения частей корпуса между
собой. О расчете болтов см. стр. 514.

2. Детали. Соединение барабана с днищем. 1. Посредством отогну-
того, обычно внутрь, реже наружу, борта днища (фиг. 676). 2. При

Фиг. 676-

Фиг. 677.

Фиг. 678.

помощи кольпа из
углового железа, рас-
положенного внутри
или снаружи (фиг.
677 и 678).

Соединение днищ
с жаровой трубой.
1. В ы п у к л ы е, ма-
шинным способом из-

готовленные, дипща
имеют всегда горловину для укрепления жаровой трубы, прн чем
в переднем днище горловина большей частью отогнута наружу, а в вад-
нем всегда внутрь (фиг. 679 и 680).

То асе самое относится к плоским днищам (фиг. 681).

Фиг. 67S

Фиг. 680.

Фиг. 481
2. Посредством снаружи или изнутри расположенных колец из угло-
вого железа (фпг. 682, 683, 684).

Соединение корпуса с огневой коробкой в стоячих котлах.

1.	Посредством толстого же-
лезного кольца (фиг. 685).

2.	Посредством кольца [~1-об-
разного сечения (фиг. 686).

3.	Посредством раструба н
нижней части огневой коробки i
(фиг. 687).	J

4.	То же, с прокладкой кольца (J
из плоского железа (фпг. 688), что ’

по сравнению с фиг. 689 облег- фиг 68Т Фпг m Фнг. 689
чает чистку котла.

5.	Посредством двубортного кольца; мало употребительно (фпг. 689).

Соединение барабанов расположенных рядом или один над другим.

В большинстве случаев посредством прикленаных штуцеров со
сваренными продольными швами (фиг. 652 и 653).

Изготовление штуцеров: 1) лучше из целого листа; 2) из двух частей,
с соединением на фланцах; если фланцы свертываются на болтах, то
ваются, то между ними закладывается кольцо из мягкого литого железа
для возможности подчеканки шва; последний способ предпочтительнее
перед другим.

Соединение стенок водяных камер между собой и горловин камер
с верхними барабанами (фиг. 690 а — I).

Трубные соединения. Дымогарные трубы развальцовываются
в гнездах трубной решетки вальцовкой с гладкими валиками; концы, обра-
щенные в топку, кроме того отбортовываются (фпг. 691 и 692). Анкерные
трубы (примерно 10% общего числа труб), служащие
противоположных плоских стенок, более толстостенные
(толщиной стенок 4—6 mm), вводятся в гнезда на
резьбе н затем развальцовываются.

для укрепления

Фиг. 694.

Фиг. 691.	Фиг. 692.	Фнг. 693.

Водяные трубы: цельно-тянутые трубы вставляются в гнезда без
иарезкп и развальцовываются без отбортовки, но по концам раздаются
на конус (фиг. 693).

Развальцовываются н чистятся трубы через круглые отверстия, расположенные про-
тив каждой трубы в противоположной стейке камеры. Отверстия эти закрываются крышками
(гребками), которые ставятся так, чтобы давлением в котле они прижимались к стенке
камеры. Испытанную конструкцию такого затвора дает фиг. 694.

Крепления.

1.	Крепление жаровых труб. При гладких трубах — соедине-
нием отдельных обечаек по способу Адамсона (фиг. 695). При склепке
фланпев между последними вводится плоское кольцо толщиной около 10 mm;

с огневой стороны кольцо утоп-
лено ыеждУ фланцами, а с водя-
л н°й выступает за кромку флаи-
U	цев ~ ua mm.

При ВО Л НПСТЫХ тру-

Фнг. 685.	Фиг. 696.	бах ос-, лого укрепления трубы

не требуется, так как волны сами
по себе придают трубе, составленной ив обечаек длиной около С га,
достаточную жесткость, при удовлетворительной эластичности. Отдельные
обечайки склепываются в закрой (фиг. 696).

2.	Крепление плоских стенок. Распорными болтами. Если
расстояние между стенками не велико (стенки огневых коробок и водя-
ных камер), то стенкн соединяются между собой распорными болтами,
которые вводятся в соответствующие гнезда в стенках на резьбе и по кон-
цам обычно расклепываются. Оба гнезда имеют противоположную нарезку
и служат как бы гайками для болта, поэтому при ввертывании болт стяги-
вает стенки (фпг. 697). Распорные болты лучше делать со сквозным свер-
I
лением, небольшого диаметра, по осп, так как в таком случае разрыв
болта во время работы котла сейчас же обнаружится появлением течи или
парением через образовавшийся открытый каналец.

Продольными связями
из круглого железа илп
анкерными трубами. Для
укрепления противоположных днищ
нли трубных решеток коротких кот-
лов (локомобильные, паровозные и
пароходные котлы, а также котлы
с дымогарными трубами).

Угловыми связям и, свя-
зующим и диище с корпусом, укре-
пляются плоские лобовые днпща.
Угловые анкера делаются цельными
и должны икеть возможно большую
длину. К днпщам и корпусу котла

Фиг. 697.

приклепываются при

помощи накладок пз углового железа (фиг. 698).

Скобами плп анкерными балками
укрепляют потолок илп нёбо огневых коробок.
При потолках из волнистого железа необходи-
мость особых креплений отпадает.

3.	Укрепление вырезов в корпусе. Всякого
рода отверстия (лазы, ручные люки для удаления
грязи, отверстия для соединительных патрубков,
вырезки в верхних барабанах для соединения
таковых с водяными коробками в водотрубных
котлах п т. д.) должны иметь вообще минимальные

размеры. Особенно это относится к отверстию

Фиг. 698.	в КОрИуСе котла для соединения последнего с сухо-

паром (фиг. 699). Края отверстий должны обязательно укрепляться, если
такое укрепление не обусловливается самим способом выполнения отвер-
стий (например, штамповкой с от-
гибом борта). Обычным способом
укрепления вырезов является на-
клепка колец из плоского или
углового железа. Укрепительные
кольца для лазов обычного типа
делаются шириной от 80 до 100 шт
прп толщине от 12 до 18 mm.
Сухопар следует приклепывать
к корпусу котла, по возможности,
двухрядным швом. Двухрядное
соединение в этом случае обяза-
тельно, если произведение из диа-
метра сухопара, в mm, па давле-
ние пара составляет более 6000.

Так как напряжение материала в котле в осевом направлении всегда

значительно меньше, чем в радиальном (см. стр. 406), то, при располо-
женин вырезов эллиптической формы, большая ось эллипса должна быть
перпендикулярна оси котла.

Крышки лазов заводятся обычно изнутри для того, чтобы давлением
пара они прижимались к поверхности прилегания, и притягиваются болтами
с диаметром около 30 mm к скобам, опирающимся на края выреза. Для лазов
в корпусе котла можно рекомендовать, как удовлетворяющую требованиям
хорошего уплотнения, конструкцию штампованных из лптого железа
кольца, крышки и скоб, изображенную на фиг. 700. Особого внимания тре-

Фиг. 700.	Фиг. 701.

буют к себе вырезы в верхних барабанах водотрубных котлов для при-
соединения к последним водяных камер. Вырезы эти, в целях получения
интенсивной циркуляции воды, должны иметь возможно большие размеры,
в связи с чем укрепление их должно быть в особенности прочно.
На фпг. 701 изображено подобное крепленпе завода Ворзиг.

D. Повреждения и ремонт паровых котлов.

Недостатки в качестве материалов. Хрупкость и ломкость железа,
обусловленные большим содержанием фосфора и серы, ведут к появлению
трещин не только в местах, ослабленных заклепочными дырами, ио и в це-
лом месте, к изломам в местах отгиба бортов, к разрывам в трубах.
Устравение перечисленных недостатков производится путем замены повре-
жденных частей котла — новыми. Появление пленок и вздутий, как
с огневой, так и с водяной стороны, является следствием дефектов про-
катки — шлаковые прослойки, пузырьки газа. Прн незначительной тол-
щине пленок и при небольших размерах пораженного участка опасности
не представляет, и никаких особых мероприятий не требуется (пленки
срубаются), п противном случае поврежденное место нужно вырубить
и на его место положить заплату. Не одинаковая толщпна стенок чаще
всего встречается в цельнотянутых трубах. Устранение возможно только
путем замены негодных труб новыми.

Недостатки конструкции и выполнения. Неточная сборка и пригонка
отдельных частей котла перед их склепыванием; обработка прп синем
накале; неудовлетворительная сварка, приправка в холодном состоянии,
в особенности при отбортовке и загибе или отгибе горловипы; непра-
вильный способ продырявливания листов при заклепочных соединениях
(пробивание вместо сверления) илп применение чрезмерно большого
давления при кленке (холодная клепка); неточная прппшка дыр прп
склепывании. Указанные недостатки ведут за собой неплотность шнов,
разрыв или неплотность сваренных швов, трещины в местах отгиба бор-
тов, между заклепочными дырами и по кромке. Трещины н разрывы
в свареных швах устраняются автогенной илп электрической заваркой,
а трещины по бортам наложением заплат или обрубкой поврежденного
борта и заменой его кольцом пз углового железа. Последнее допустимо
только при котлах с ннзкпм рабочим давлением. Трещины на кромках закле-
иочпых швов обычно завариваются автогенным пли электрическим способом.

Иа неукрепленных анкерамп сферических днищах (верхних бараба-
нов водотрубных котлов, бестопочных локомотивов, паровых аккумулято-
ров и т. п.) при малой выпуклости и прн слишком круто отогнутых бор-
тах, часто появляются трещины вдоль отгиба борта, вследствие чрезмерно
больших напряжений материала в этом месте. Способ устранения —
замена поврежденных днищ более выпуклыми с более плавно отогнутыми
бортами (эллиптические днища типа Ппнча). Прп недостаточной разводке
на конус концов труб, укрепляемых вальцовкой в гнездах трубной
решетки, трубы могут в работе выскакивать из гнезд. Способ устра-
нения—поврежденные трубы необходимо вынуть н развести должным обра-
зом концы у них на оправке илп вальцовкой. Трубы вырываются иногда
из гнезд и вследствие того, что перед развальцовкой были плохо отожжены.

Неправильная постановка распорных болтов (не перпе.идпкулярно
к стенке, с плохой нарезкой по концам) влечет за собой неплотность
и даже поломку болтов. Способ устранения—смена болтов. Небрежная
постановка арматуры на котлах связана с появлением течи и, следова-
тельно, с разрушением котла от ржавления железа. Недостаток устра-
няется уплотнением илп сменой арматуры, если последняя уже оконча-
тельно испорчена. Протравления ржавчпной завариваются автогенным
пли электрическим способом (см. ниже стр. 414 внизу и 415 сверху).

Недостатки ухода. У пуск воды вызывает перегрев н деформацию
стенок котла (выпучины) в местах, где стенки омываются газами с вы-
сокой температурой (жаровая труба, потолок огневой коробки). Выпучины
на жаровых трубах появляются обычно в верхней части трубы; однако,
при большом дпаметре трубы, могут появляться и сбоку, на высоте огне-
вой линии. Способ устранении — небольшие по размерам и не глубокие
выпучины могут быть выправлены, при нагреве до ярко-красного накала,
при помощи специальных оправок, форма которых должна соответствовать
размерам трубы в каждом частном случае. Прн большой выпучине требуется
смена всей поврежденной части, напр., обечайки жаровой трубы.

В трубчатых котлах упуск воды влечет за собой неизбежно течь
в местах развальцовки труб, а в котлах с огневыми коробками, помимо
выпучин в иёбе огневых коробок, также н разрыв распорных болтов, укреп-
ляющих боковые стенки огневых коробок. Способ ремонта—вправка выпу-
чин, развальцовка илп смена труб, смена поврежденных распорных болтов.

Загрязнение котла накипью и илом в жаротрубных
котлах редко вызывает образование выпучни, но в цилиндрических котлах
(батарейные, котлы с кипятильниками), с внешней топкой, появление
выиучин, вследствие указанной причины, вполне возможно. В последнем
случае выпучины получаются на огневых листах барабанов, расположен-
ных в пределах топки н первого газохода. В котлах с дымогарными
трубами загрязнение накнпыо ведет к '|ечп в местах развальцовки труб,
а также к появлению трещин в трубных решетках. Устранять эти дефекты
приходится повторной развальцовкой или сменой труб, засверливанием
пли заваркой трещин в трубных решетках плн даже сменой последних.
Повторной развальцовкой концы труб настолько ослабляются, что это
в свою очередь может потребовать смены труб. Также и трещины в труб-
ных решетках могут появляться, как следствие повторных развальцовок,
так как при вальцовке труб в трубных решетках появляются значительные
напряжения материала.

В горизонтально-водотрубных котлах загрязнение накипью вызывает
появление отдулин, главным образом на трубах нижнего ряда; прогиб
труб и течь в местах развальцовки труб - явление сравнительное редкое.
Трубы с небольшими отдулинами обычно оставляются в работе без вся-
кого ремонта. При больших отдулинах, грозящих разрывом трубы, и при
прогибах труб требуется смена последних.

Содержание масла в питательной воде в большинстве
случаев ведет к перегреву и к выцучнпам в частях котла, подверженных
прямому действию огня. В жаровых трубах выпучпны такого происхо-
ждения обычно появляются ио бокам трубы. Ремонт —как указано выше.

Присутствие воздуха в питательной воде вызывает
протравления стенок котла с внутренней стороны, в особенности когда
питание котла устроено не правильно. Необходимо принимать меры
к удалению воздуха из питательной воды. Полезна бывает также смазка
стенок котла веществами, препятствующими ржавлению. Ввод питательной
воды в котел нужно располагать в зоне наивысших температур. Разъ-
едание стенок котла наблюдается также н при наличности в воде других
примесей (углекислоты, хлора, гумусовой кислоты и ее солей). Способ
предупреждения—постановка водоочистителя. Предположения о том, что тре-
щины в листах по заклепочным дырам обусловливаются щелочностью содер-
жимого котла (содовая болезнь), не нашли себе пока полного подтверждения.

Длительные перерывы в работе часто связаны с появле-
нием протравлений на внутренней стороне стенок, если котлы оста-
вляются после остановки не опорожненными, или если и опорожниваются,
но в них не открываются лазы, и внутренность котлов, таким образом,
не вентилируется. Протравления появляются, главным образом, на уровне
стояния воды и под слоем ила. Опоражнпванпе котлов, хорошее венти-
лирование их нутра и целесообразно выполненная смазка веществами,
предупреждающими ржавление,—вот средства предупреждения появления
протравлений во время длительных перерывов в работе.

Ремонтировать части котла, пострадавшие от ржавчины и про-
травлений нужно только в том случае, если эти протравления настолько
велики, что лишают котел требуемой по закону надежности. Поэтому
в первую очередь нужно обращать внимание на разъедания в заклепоч-
ных и сваренных швах, а также в связях и анкерах. Ослабления в листах
по целому месту становятся опасными лишь в том случае, когда благодаря
этим ослаблениям крепость целого листа делается меньше, чем крепость
по заклепочному шву. За последнее время для ремонта котлов широко
применяется автогенная и электрическая сварка. Одиако, сварка в этом
случае является надежным средством только лишь тогда,, когда она
производится умело и когда есть возможность сваренные части хорошо
отжечь после сварки (сравни стр. 406). Особенно следует быть осторож-
ным со сваркой в тех случаях, когда сваренное место должно работать
на разрыв или изгиб.

Вообще можно рекомендовать способы ремонта каждый раз выбирать
по соглашению с Инспекцией по надзору за котлами.

Е. Топки.

а) Теория.

1. Расчет топок для твердого кускового топлива.

Площадь решетки. Исходными данными для расчета площади
решетки служат: 1) часовой расход топлива — В, определяемый в свою
очередь по заданному расходу пара — D определенного давления в
температуры перегрева (/ф; 11Л), рабочей теплоироизводнтельностн
топлива Q £ и выбранному коэффициенту полезного действия котла
и	‘	g

(см. ниже о балансе тепла-) — т1к и 2) напряжение решетки — —,
при чем: В= В ------------— . . . (1) тогда: В = В:	. .	(2-

Ор • г,	-к

'чьн “

Практикой установлены следующие средние н о р м ы д л я напря-
жения решетки, вернее зеркала горения, для различных видов

топлива:

Донецкий каменный уголь. . . Марка Д —	150 kg'm2/h.

w	Г -	120

„	ПЖ-	110	„

„	I1C —	110	„

л	т -	100	„

Антрацит кусковой:
в топках жаротрубпых котлов.................... 95—	100

„	„ водотрубных котлов с нормаль-
ным топочным пространством . 100— 110	„

„	„ водотрубных котлов с большим

Топочным пространством	. . .	140—	150	„

„	„	паровозов . ................500—	GOO	„

Подмосковный курной уголь сортиров.:
на ст) пенчатоь реши псе....................	350—	400	„

„ плоской плитной решетке с холод-

ным пентил. дутьем............... до 450	„

„ цепных решетках с горячим вентнл.

дутьем .  .......................350— 380	„

Торф:
в шахтных топках с пакленным зеркалом
горения....................................... 350— 400	„

иа цепных решетках с шахматными пред-

топкамн............................. до	600	„

Дрова:
на простои решетке.............................350—	400	„

в шахтных топках с наклонным зерка-

лом горения....................... 500—	600	„

в шахтных топках с вертикальным

зеркалом горения	. . .............800—	1000	„
Для обеспечения вышеуказанных напряжений на решетке должен
держаться соответствующий слой топлива, а именно:

ври антраците кусковом.................100—120 mm

„	„ мелочи....................... 60— 80 w

при донецких углях спекающихся.........150—200 „

„	„	„ не спекающихся . . . 100—150 „

При подмосковном угле сортировоч.:

на ступенчатых решетках без дутья .... 150—200 „
„ на плоских решетках с дутьем......... 125—150 „

прн золовок подушке
в 300—400 mm
иа цепной решетке с горячим дутьем (на-

чальная толщина слоя):

при содержании мелочи 10—15%...........220—250 mm

„	„	„ более 50% .... 150—170 „

При торфе:

с влажностью	25—35%.................. 600—700	„

„	„	35-42% ................. 800—900	„

Прп дров ах:

береза крупная влажностью 40%..........©к. 1000	„

осина „	„	40°/о........ок. 14С0	„

Живое сечение решетки, т.-е. отношение свободной площади для
прохода воздуха ко всей площади, выбпраетеяв зависимости от рода топлива, примерно
следующим;

для антрацита......................... 8—15%

„	донецкого каменного угля............. 20—50%

„	подмосковного	угля.................... 28—30%

„	торфа я дров*........................ 28—30”,'о-

Сопротивление решетка (8,„) проходу воздуха обусловли-
вается, главным образом, сопротивлением лежащего на решетке слоя
топлива, золы п шлаков. Сопротивление это, приблизительно, может быть
подсчитано в зависимости от В: R и избытка воздуха по следующим

формулам:

"	с с	( 10 V

Донецкий уголь пе спекающийся.......Sm “ 5 • I —- 1 • I — I mm вод. столба

\ Ю')/

С О /^\2	/ 10 2

„	„ спекающегося............с Q - 1	1 - ' — 1

Антрацит кусковой...................

Подмосковный уголь:

на плоек, реш. с дутьем.............

™	\ 100/ \CO.J *

^ = 25-50. (-*£)*	.	.	.

Sm = до 40 — 60	„	.	„

„ ступепч. н цепн. реш.....

Торф:

шахтная топка с иакл. зеркалом



цепная решетка без дутья

zJBjKV. ( 14 \«
sm — 3 ’ MOO-' 'СО.'

Я

Топочное пространство. От размеров и формы

топочного

пространства завнепт степень полноты горения летучих продуктов,
выделяющихся нз топлива. Расчет топочного пространства ведетси
по нижеследующим нормам тепловой нагрузки его объема — Q: Г.

для каменных углей при 40—50% летуч.

я »	«	»»	**

и	»	п	»	^О‘/о	п

ч	п	>’	Я	20%	„

„ а и гранитов я тощих углей . . . .
„ подмосковного угля .................

„ торфа и дров........................

230

330
420

450

350

220

kg/m2/h
я

»»

300-400 ,
Вышеуказанные нормы нагрузки Q: Г' надо относить к полезному
объему топочного пространства, т.-е. к объему за вычето.м мертвых
углов, образуемых потоком газов. В борьбе с уносом мелочи топочное
пространство оказывает небольшую помощь. Поэтому бороться с уносом
следует путем понижения В: R п удлинения пути газов в пределах
топки, а не путем увеличения объема топочного пространства.

Температура в топке всегда ниже теоретической темпера-
туры горения данного топлива и зависит: 1) от величины полезной
„прямой” отдачи тепла котлу и 2) от величины потерь тепла в топке,
или другими словами, от коэффициента полезного действия тонки:

Тт = 2’г . (1 _ 0) - 7]ги...............(3)

Теоретическая температура горения зависит, главным
образом, от избытка воздуха, с которым идет процесс горения, а затем
от кол 1чества водяных паров в продуктах горения. Для определения
теоретической температуры горения служит следующая формула:

Т =	+<5в +	-

2 ^сг • Ccr+ Geu  Свп

Фи	• 0,3 Нф *ф 0,48 •

с r	\ с .............u

0,54 (С02 +СО)	ЮО "Г ф/ БН

р

где: QB — рабочая теплопроизводптельиостъ топлива kcal'kg:

QB — тепло, вносимое в топку воздухом в кал. иа 1 kg топлива;

Qa — тепло, вносимое в топку паром, в случае парового дутья или парово; о распи-

ливания;

Vcr — объем сухих газов, в т3 на 1 kg топлива (при 760 mm и 0° С);

Ссг — теплоемкость сухих газов, отнесенная к 1 т3;

&Б11— вес водяного пара в kg, получающегося при сжигании 1 kg топлива.

ГБП— теплоемкость водяного пара, отнесенная к 1 kg.

Коэффициент избытка воздуха (отношение действи-
тельного расхода к теоретически необходимому а практически держится

в следующих пределах:
Шахшые топки.............................. а =1,3—1,4

Ступенчатые и наклонные решетки...............а — 1,4—1,6

Ручные угольные топки без вторичного воздуха. . а =1.7—2 0
„	„	„ со вторичным воздухом. . а — 1,5—1.7

., anTf ацнтн „	„	„	„	. . а— 1,3—1,4

Механические топки с верт. забросами . . .	. а = 1.4—1,6

„	« с топл. затвором. . . : . . а = 1,3—1,5

Прямая отдача в топке зависит от конструкции топки и от
напряжения решетки, избытка воздуха и от количества и качества лету-
чих горючих. Величину прямой отдачи обычно характеризуют некоторым
коэффициентом прямой отдачи а. Для различных условий величину
этого коэффициента можно опеипвать следующим образом:

Внутренние тонки жаротрубвых котлов:
иа антраците..............................

„ пламенном топливе ...........

о = 0,5—0,0006  $

3 = 0,55 - 0,001 -=•
/ь
Тонка под водотрубными котлами:
иа антраците..................................з	— 0,39—0,0006 —

„ пламенном топливе при

-у — 20	40	60	80	100	kg/m’/h

а — 0,50	0,37	0,31	0,27	0,25.

Шахтные топки (ари правильной комбинации с котлом) на сухих дровах и торф.

при жаротрубных котлах ...........ст — 0,10 до 0,15

„ горизонт, подотру б. коглах . . . з~ок. 0,25
„ портик. „	„	. . . а ~ 0,30 до 0,35.

Коэффициент полезного действия топки может быть

выражен следующим уравнение»:

т]я1 = 1 -

ffa + ffi + Si,’ \

100	/........................

(5)

где. — потеря ^от химической неполноты горения, вавпеит от конструкции топки и
выхода летучих Практические средние значения для q3:

ручные топки на пламенном топливе . .

а »	„ антрацитё...........

мехаинч. „ с вертикальным забросом .

»	» и топливным затпором . .

шахтные топки.......................

ступенчатые и наклон, решетки.......

2-5°/.)
0-2ri
1 -30)
0-F

О—1о/
0-8°/

/о

Для определения потери опытным путем необходим элементарный анализ состава
дымовых газов, по которому может быть подсчитана тепло производительность последних.

потеря от механической неполноты горевня (провал, унос п потеря при чистке)
зависит от конструкции решетки (живое сечение), от свойств топлива (зольность, спекае-

мость, прочность), от содержания мелочи в топливе и от величины ——.
ческие нормы для г;};

Средние нракти-

ручная топка иа крупном топливо ........

»	»	,, мелком „	.......

механическая тонка .....................

шахтная топка на дровах.................

>	„	,, торфе...................

См. таблицу стр. 1436.

3—5°|0 н более

ок. F[o
3 5°|о

Потеря при опыте может быть определена путем учета количества провала, хпоса
и выгреба. Если затем будет установлено, путем ислсдовапия средних проб, содержание

горючего (С11!1 -|- с,БЬ1ГР) в иих, то соответствующая потеря в °|о°1о будет:

4,= §д.спр + ун+вг................................... (6)

1 — потеря в окружающую среду самой топкой:
внутр. топки жаротрубных котлов..................0,5—3°|0

внешн. тонки водотрубных и др. котлов .	. .	2—i°j0

выносные тонки............................ 4—6°|о.

2. Расчет топок для порошкообразного топлива. Горение порошка
ничем в принципе не отличается от горенпя кускового топлива.
Основное условие успешности сжиганпя порошкообразного топлива
заключается' в том, чтобы процесс горения каждой пылинки закон-
чился в период времени пребывания пылинки в пределах топки.

Преимуществами порошкообразного сжигания являются:

а)	возможность сжигании низкосортных топлив с высоким коэффи-
циентом полезного действия;

Ь)	удобное и быстрое регулирование топки;
с)	полная механизация процесса подачи топлива в топку;

d)	сокращенно рабочей силы по обслуживанию котельной.

Недостатками же пылевидного сжигания топлива являются:

а)	дороговизна оборудования;

Ъ)	повышенные требования к квалификации обслуживающего пер-
сонала.

Поэтому порошкообразное сжиганпе применимо, главным образом,
в установках крупного масштаба.

Стандарты для степени помола. В Америке и Германии
выработаны следующие нормы для опрщэлеиня степени помола, которыми
устанавливается, какая часть общего веса пробы молотого угля должна
проходить сквозь сита различных

Американские нормы.-

Сито № 1 —J00 отверстии на 1" длины

№2-140	„	„ 1"

№3- 200	„	„ 1'

Стандартный помол—70%—75% прохода сквозь сито с 200 петлями

Германские нормы:

Сито №	1— 900 отв.	иа	1	ст2	при толщ.

„	№ 2—2 500	„	„	1	„	„

„	№ 3 4 ЬОО	„	„	1	„	„	„

м	№ 4—6 400	„	„	1	„	„	„

кров. 0,1300 mm

.	O.OS0	„

„	0055	„

„	0,050	„

Стандартный помол 70% прохода сквозь сито № I (сито .V 4 герман-
ских норм достаточно точно совпадает с ситом № 3 американских норм).

Процесс горения порошка. По • данным Dr. Ing. Mun
zinger'a скорость горения угольного горошка равна приблизительно
1—2 секувдам.

Dr. Ing. Rosin рекомендует следующую формулу для определенн.1
времени сгорания угольной пылинки.

1 000

Z = —------пг - • • •  ................(7)

ГД6С	Z — время сгорания в сек.,

f — поверхность пылинки в mm2,
ff — вес пылинки б mg.

Топочное пространство может быть рассчитано по фор-
муле Dr. Ing. Ros in’а.

Qh  3600

шах у . %

ГДв: £гаах — максимальная допустимая тепловая иа.рузка топочного пространства
в kcat/m8/h;
р

__низшая рабочая тепло производительность топ шва в kcal'kg:

V — объем газов б m3/kg, получаемых при сжигании 1 leg топлива прв топочном
температуре;

Z — скорость горения по уравнению (Т).

Практически предпочитают придавать топочному пространству
бдлыппе размеры, чем какие получаются по уравнению (8), именно,
не доводя Q : V более чем до 220000 kcal/m3/h при скорости газов
в топке 4—6 m/sec.
420

к Двигатели.

Топочным пространством следует считать ту часть топочиой камеры,
которая заполнена факелом горящего топлива.

Прямая отдача (но формуле Dr. Ing. Rosin’а).

,	• ГГ • Сг

0 = 1---------------—р-------	. . . .

• Q*

где: Тт — температуре в топке;

Гг — обтем продуктов гореввя при топочной температуре, в m3/kg;

Cf «о» теплоемкость продуктов горения:

т1т — коэффициент полезного действия тонки (0,9 до 0,94);
Р

Q п —• рабочая теплонроизводятельность топлива в kcal/kg

(9)

Избыток воздуха около 10%; а = 1,1.

Температура в топке должна быть ниже температуры раз-
мягчения огнеупорного кирпича, из которого сделана футеровка топки.
В целях возможности безболезненно увеличивать температуру в топке,
следует принимать меры к охлаждению футеровки или облицовывать
топку с внутренней стороны поверхностями, полезно воспринимающими
лучистую теплоту (трубы, с циркуляцией по впм воды или пара).

Применяется также так называемая „шлаковая защита" стенок,
которая заключается в том, чтобы стенки топки покрыть глазурью
из шлака, предварительно доведенного до степени плавления и затем
затвердевшего.

3.	Расчет топок для жидкого топлива- При сжигании нефтяных
остатков нормальным нужно считать избыток воздуха ве болеее 20%
при паровом распиливании, и 10%—при беспарном. Прямая отдача
в топке может быть принята следующей:

при сжигании в жаровых трубах:

жаротрубпых котлов . . . : о = 0,55 — 0,001  (В : d),
где:	d — диаметр жаровой трубы в метрах;

при сжигании под горизонтальными водотрубными котлами;

B:F= 20	40	60	80	100	. ,

а = 0,50	0,37	0,31	0,27	0,25 В''Ш '

где; В = а • Ь — произведение ширины топки иа ее длину.
Допустимыми тепловыми нагрузками топочного пространства будут
следующие:

прп паровом распылпванип Q : V — 250 kcal/m3/h

, механпч, „ Q: V = 300	»

Сопротпвленпе нефтяной топки обычно пе превосходит 2—3 mm водян
столба.

4.	Расчет топок для газообразного топлива. Газообразное топливо
может сжигаться с избытком воздуха не более 5—10%. Тепловук
вагрузку топочного пространства берут 250—300 kcal/m3/h.

5.	Процесс горенкя. Относительно химической стороны процесса
горения см. т. 1 — Теплота.

Происходящий в топках обычного типа процесс героиня топлива
является сложным процессом, с одной стороны, газофпкакип топлива
в летучей его части, смешения продуктов этой газофнкации с- воздухом
и сгорания этой смеси в виде пламени, а с другой стороны, сгорания
путем лишь поверхностного окисления твердого остатка (кокса), остаю-
щегося на решетке после выхода летучих.

Практически процесс горения нельзя вести с теоретически необхо-
димым количеством воздуха; всегда бывает необходим, но избежание
химической неполноты горения, больший илп меньший избыток последнего.
См. вышеприведенные данные о нормах избытка воздуха, стр. 417 и 420.

С уменьшением избытка воздуха уменьшается, пртеря с отходящими
газайи и улучшаются условия работы топки. С другой сторбвы появле-
ние химической неполноты горения влечет за собой большие потеря.
Так, 1 % СО в отходящих газах дает, в среднем, потерю в 5%. Поэтому для
Получения наивыгоднеишнх результатов необходимо стремиться не
к минимуму каждой из потерь, с отходящими газами и от химической
неполноты в отдельности, а к минимуму суммы этих потерь.

Прн соприкосновении продуктов химически неполного горения со
стоиками котла происходит разложение углеводородов с выделением
углерода (сажа), окрая!нваюше1 о газы в черный цвет. При дальнейшем
охлаждении этих продуктов происходит конденсация смол, присутствие
которых в газах сказывается резким запахом.

Средствами к уничтожению дыма являются: употре-
бление беспламенных топлив (антрацит, кокс), а прп пламенных топли-
вах—соответствующее устройство топки: сильно развитое топочное про-
странство, ввод вторичного воздуха, забрасывание топлива в топку
нсболыппми порциями, прп соответствующем регулировании подвода
воздуха. При сжигании жирных углей в ручных топках, свежие порции
угля следует забрасывать на переднюю часть решетки для того, чтобы
выделяющиеся летучие горючие, пролетая над раскаленной поверхностью
горящего на решетке топлива, успели нагреться и загореться в пределах
топки. Почти бездымного горения’ пламенных топлив можно добиться
в топках с непрерывным процессом (цепные решетки, полугеисратпвные
шахтные топки, сжигание газа или пыли).

Причинами появления дыма являются обычно: сильная
форсировка котлов, недостаточная тяга и неумелое обслуживание топок.
Появления дыма следует избегать, так как: 1) дым_ свидетельетвует о
химически неполном горении топлива, 2) сажеУзагрязияется поверх-
ность нагрева котла и, следовательно, ухудшается использование топлива
и, наконец, 3) присутствие дыма ухудшает условия жизни людей в окру-
я.ающей местности, что особенно важно в случае нахождения котельной
установки в пределах большого города.

6.	Потери тепла в паровом котле. (См. также т. I—Т е и л о т а).

1	. Потеря происходящая вследствие того, что дымовые газы уходят
из котла с температурой (Тк) более высокой, чем температура входн-
щего в топку воздуха (<т), может быть определена по количеству газов,
нх теплоемкости и разности температур Тк — tr

Количество дымовых газов определяется по составу сжигаемого
топлива и по содержанию в них углекислоты, следующим образом:

Если С — содержание углерода в топливе в М Ч веса, а С(?2—-
содержание углекислоты в газах в % % объема последних, то 1 kg
топлива дает сухих продуктов горения (без паров воды) при 0е и
760 плп рт.:

С ч

при полном горении ......... -	7,7т т3

0,эоЬ C/C/g

С — Сп-01

0,536 (00,4- СО)

т3

„ неполном горении

если условно отностп всю хими-
ческую неполноту горения к появ-
лению одной окиси углерода.

Вес водяных паров на 1 kg
„	(9Й -4- ТП,

топлива будет равен —.77,— Kg,
Ю*'
где Н и W—содержание водо-
рода, соответственно воды в топ-
ливе в % % веса.

Объем этих паров при 0° и 760 ши
рт. будет:

9Я+ IF 1	ч

100	0,801

Тогда общий объем продуктов при
полном горении будет:

С ,	9Я+ W .

----------Д_ -------------ms
0,536 СОа 100 • 0,804
прп 0° и 760 mm рт.

Фиг. 702. Разница между t° отходящих газов
и t° воздуха.	<

Если принять среднюю тепло-
емкость сухих продуктов горения
и 0,32 1<са1/т3, а водяного пара

в 0,48 kcal/kg, то потеря тепла в отходящих газах будет (фиг. 702).

(С Гпот	QTT _L_ ттг \

^536-со2 • °’32 + ТсГ- • °’48)	} kcal/kg-(10)-

Количество воздуха, потребное для сжигания 1 kg топлива, подсчи-
тывается следующим образом:

i =	С + 8Я4-й-°)	kg....(11)

или:

£-(тс+8Я+lir"'

где:	С, Н, S и О — составные частя топлива в % % веса.

Если в дымовых газах анализом обнаружено кроме СО2% углекислоты
еще 0% кислорода и, следовательно, в 1азах (прг полном горении)
имеется еще 100 — С02 — О — N % азота, то избыток воздуха будет:

21

L ~ 21— 79 (О П?)......<13)
2	Потеря тепла в окружающую среду через наружную поверхность
обмуровки котла (и пароперегревателя) обычно держится в следующих
пределах:

Таблица 6.

Типы котлов	Потеря котлом б °/и',/о		Потеря паропере- гревателем в “/о %	Примечание
	Рыночная обмуров.	Хорошая обмуров.		
Жаротрубн. и комбик. . Батар. и цилиидрическ. Горнз. водотр	  Вертнк. „	....	7— 8 7-10  4— 8 4— 7	3-4  4—5  2—5  2—4	0,5—2 0-2  0-0,5  0—0,5	Не зависит от Nг. п ~.  К нк  Зависит от размера кот*  D  ’а “ Нк •

7.	Пспарительность топлива выражает количество воды, испаренной
в котле за счет 1 kg топлива. Термин этот дает лишь очень поверхност-
ную характеристику тому полезному эффекту, который получается от
сжигания топлива. Более определенную характеристику в этом отношении
дает коэффппиепт полезного действия, который пред-
ставляет собой отношение тепла использованного в котле к теплолропзво-
дительности израсходованного топлива:

D X— tb

D
-----пспарительность топлива,

X — полвое теплосодержание пара от (У3 в kcal/kg,
tb — температура питательной воды,

— рабочая теплопроизнодптельность топлива.

 (14)

Для возможности сопоставлять цифры пспарительности, полученные
прп различных условиях, приводят полученную опытным путем испарп-
тельность, так называемую видимую пспарительность, к нор-
мальным условиям парообразования. Такими нормальными условиями
условно принято считать парообразование при 100° из воды в 0°, что
даст теплосодержание пара около 640 kcal/kg.

Пример: Пар 10 атм. изб.; т-ра пнтат. боды 80°; видим, испаритехьиость 7,5;
напряжение нов. иагрева котла 20 kg/m8/h.

Пересчет иа нормальные условия:

Напряжение котла по нормальному пару: 20 * *

20-(в'Ё14(Г9)=:18-31®Шг'1‘

Приведенная нспарительность

7,5

667 - 80

G40

— 6.87 .
8.	Баланс тепла. Ба Гансом тепла контролируется правильность
определения отдельных слагаемых расхода текла: использования тепла
и потерь. Разница между 100 и суммой, установленных опытным путем
относительных величин использования тепла ,. геллэвьта ио•ч рь, составит
так называемый „остаточный член" баланса, который обычно заключает
в себе всю потерю в окружающую среду, не определим ую опытом. Часто,
однако, в остаточном члене заключается и не поддающаяся также учету
затрата тепла на пагрев обмуровки котла. Это получается в том случае,
когда испытание котла начато при веустановившемся тепловом состоянии.
Испытание в таком случае не дает достаточно показательных результатов,
и потому всегда следует начинать испытание лпшь после того, как кладка
котла хорошо прогреется.

При испытаниях надлежит придерживаться правил и норм испытаний
установленных Всесоюзными Теплотехническими Съездами.

9.	Пример обработки результатов испытания парового котла. Общий
объем наблюдений, необходимых для подсчета баланса тепла и самую
форму такого подсчета дает пример, представленный на стр. 425.

10.	Стоимость пара дается за 1000 kg или 1 t. Составляетси из
стоимости топлива франко-котельная и из эксплоатационных расходов:
зарплаты персонала, стоимости ремонта, чистки котлов, вспомогательных
материалов, электро-энергии, воды, вывоза отбросов, пачпелений на
амортизацию, страховки, налогов и т. д. Стоимость топлива франко
котельная составляется из цены топлива франко место отправки и наклад-
ных расходов по транспорту, хранению и т. п. Последние в хозяйствах
центрального района СССР, держатся примерно в следующих нормах:

Таблица 7.

Коп. на 1 пуд натур. веса

СТАТЬИ НАКЛАДНЫХ  РАСХОДОВ	Мазут  ।	Донецкий уголь	Антрацит АК	Подмосковный уголь 0	Дрова			Торф
					Mt стяой гужевой доставки	Ж.-д. до- ставки до 150 в.	Ж.-Д. ДОСТ. 1 до 390 в. или сплава	
Ж.-д. тариф (среди, норма) . . .			15,2	15,8	2,0			2,75	4,18	—.
Прочно ж.-д. сборы		—	1,6	1,6	1,3	——	2,0	2,0	—
Утруска—утечка	  иа оборотный капитал прн заготовках топлива (10°/о) .	0,75	0,6	0,6	0,13	——	0,2	0,2	0,45
	1.30	0,65	0,71	0,34	0,32	0,33	0,37	—
Подача ио ветке на склад . . .	0,50	0,40	0,40	0,40	—	0,50	0,50	
Выгрузка, укладка		0,25	0,35	0,35	0,35	0,40	0,80	0,80	0,20
Подача в котелылю ......	0,20	1,о	1,0	1,00	1,0	1,0	1,0	1,0
Раструска во дворе		0,34	0,40	0,45	0,2	0,17	0,17	0,17	0,18
Содержа н. и амортизация скла- дского оборудования ....	0,32	0,20	0,2	0,2	0,2	0,2	0,2	0,2

Эксплоатапдониые расходы составляют обычно от 40 до GO % от
стоимости топлива.
Сводная таблица результатов испытания котлов.

Тип л размер котла: вертик. водотр. Гарбе; II]. = 730 ш2; Нп — 275 хп2; Нэ ~ 375 ш2;
R ~ 13,4 т2.

Конструкция топки: механическая топка с ценной решеткой и шахтным предтопком
с наклонными колосниками без дутья.

Топливо: машинный торф ее=22,2,°/0; Л=2,8°/О;	_ 3882 kcal.

I. Данные измерений-

1	Продолжительность испытания			Час.	6,9г
- 2	Ср. часовой расход торфа		kg.'b	6740
3	Количество золы и шлаков в °/0°/0 беса топлива			2,4
4	Остаток горючего в сгярках			%%	9,7
5	Ср. час. расход питат. воды				kg.h	28500
6	Т-ра питат. воды перед котлом		°И	58
7	„	„	„	„ экономайзером				17
8	Давление в котле по манометру		kgfem	31,7
9	Т-ра пара после перегревателя		°Ц	307
10	Сообщенное пару теплосодержание			kcal, kg	717
п	Содержание СОа в газах за котлом			14,7
12	„ СО2 „	„	„ экономайзером	  .	Vlo	13,5
13	„ СО2 + ^2 Б газах за котлом		Vlo	19,8
14	„	СОа -}- 0а „	„	„ экономайзером ....	°1Л	19,9
15	Ср. т-ра газов за котлом		°n	—
It	„	„ „я экономайзером			273
17	„	„ воздуха в котельной			34
18	Разреженно в топке		ram вод. столба	8,1
19	„	за котлом			29,6
20	„	„ экономайзером			55,1
	II. Выводы из наблюденных велмч	ИН.	
1	Ср. напряжение зеркала горения ~	  .  JA	kglm2/h	494
2	D  „	„	пов. натр, по норм, пару  х/д-	и	37
3	я	Я	я	я я „ я тепловое . . .	kcal/m2/h	23800
4	„ коэффициент избытка воздуха за котлом			—
5	я	„	я	яя экономайзером . .		1,41
6	Испарительиость торфа видимая		kglkg	4,23
7	„	„ привед. к иормальн. и		»	4,74
	III. Баланс тепла.		
	Использовано тепла:	ra Io	kcal/kg
1	В котле 		66,7	2583
2	„ перегревателе				7,2	279
3	„ экономайзере		4,4	173
4	Кээффнциент пол. действ, установки ....	...	78,3	3035
	Потеря тепла:		
5	С отходящими газами		13.9	538
в	От химической неиолп. горения 		1,3	50
7	„ механической „	„			0,5	19
в	В окружающую среду и невязка опыта		6,0	234
	Теплопроизводителыюсть торфа 			100	3882
b)	Детали топок.

1 о п о ч п ы и ф р о
пых и поддувальных две]
стенки от 15 до 20 ши.

Фнг. 703.
анкерных болтов, при

н т предназначается для укрепления иуровоч-
jok. Выполняется обычно пз чугуна с толщиной
У жаротрубных котлов каждая жаровая труба
имеет отдельную фронтовую плиту. Если
J горловпна у днища отбортована наружу,
aL то фронт пли крепится к ней болтами,
Dii или вставляется свободно. Если же гор-
JT» ловпна отбортована во-внутрь, то фронт
ILffi плп крепится к выходящей наружу части
iijf жаровой трубы, илп Подвешивается
й к днищу. У котлов с огневой коробкой
особой фронтовой плнты не делается,
у и шуровочные дверкп прикрепляются
непосредственно к котлу. У водотрубных
котлов фроптовая плита крепится к ли-
цевой стенке обмуровки при помощи
атом, если фронт имеет большие размеры и на

нем должны быть расположены две пли более шуровочные дверкп, то он
делается составным пз двух плп более отдельных плит так, чтобы в каждой
плпте было по одной шуровочной и поддувальной дверке (фиг. 703 и 704).
Шуровочному отверстию обычно при-
дают размеры: 400 mm в ширину
и 350 mm в высоту.

Шуровочные дверки
чаще всего делаются одностворчатыми,
с вертикальной осью вращения. При
ограниченности места перед фронтом
котла (пароходные котлы, паровозы)
приходится делать дверкп открываю-
щимися во внутрь, с горизонтальной
осью вращения. Последняя конструк-
ция имеет то преимущество, что на
дверках ве требуется устраивать спе-
циальные запоры дли предохранения
кочегара от ожогов на случай выбра-
сывания пламени. Для защиты две-
рок от прямого действия лучистой теплоты, их делают либо с двой-
ными стенками, либо ставят на них особый железный защитный щиток,
иа расстоянии 80—100 mm. В дверках делают отверстие для прохода
воздуха, назначение которого охлаждать дверку. Если в защитном щитке
сделать отверстие против отверстия в дверке, то при этом можно будет
наблюдать за огнем н топке. Отверстия в топочной дверке перекрываются
розетками для возможности регулирования притока воздуха.

Поддувальные дверки необходимы для регулирования доступа
воздуха под решетку. Дверки большею частью одностворчатые с враще-
нием около горизонтальной оси, с приспособлением для установки в любом
положении. Иногда вместо дверок поддувальные отверстия закрывают
приставными заслонками.
ДАРОВЫЕ КОГЛ11.



Шуровочная плита располагается на высоте 750—800 mm
от уровня пола и ве выше горизонтального диаметра жаровой трубы
в жаротрубных котлах и служит опорой для шуровочного инструмента
прп шуровках. Делается из чугуна толщиной около 20 mm и прикре-
пляется на болтах к фронтовому щиту. Чтобы иметь опору для кирпичной
кладки вокруг шуровочного отверстия, иа шуровочной плите укрепляется
чугунная рамка. К шуровочной плите крепятся опорные балки для укладки
колосников.

Решетка составляется из колосников, опирающихси на опорные
балки. Колосники обыкновенно чугунные (серый чугун), реже желез-
ные. Форма и размеры колосников должны удовлетворять условиям: рас-
положение центра тяжести—ниже опорной плоскости, достаточное живое
сечение, хорошее распределение воздуха, интенсивное охлаждение воз-
духом и, в силу этого, хорошее подогревание воздуха, доступность Про-
зоров между колосниками для чистки снизу.

Таблица 8. Употребительные размеры колосников.

Вид топлива	Толщина  колосника	Ширина нроз^ра
Мелочь	  Рассыпающееся	  Смешанное 		  Сильно шлакующееся • . .	5 до 6 mm  8 „ Ю „  10 . 13 „  13 „ 20 ,.	3 до 6 mm  5 „ 8 „  8 „ 10 „  Ю „ 15 „

Длина 1000 Д> I > 300 mm в среднем I 60 <1, где d — толщина
колоспика; прп длние более 60 ст необходимо укрепляющее ребро по
середине. Высота ]/5 до 1.'6 от длины, толщина от 5 до 20 mm; книзу
уменьшается. Ширина прозора в за- .

впсимости от рода топлива.	СтУ——||	ff

Наиболее употребительная форма—	'	ш

простой, плоский колосник (фиг. 705).

Полигонные, ребристые илп извили-	Фпг. 705.

Стые колосники (фиг. 706 и 707) для

шлакующегося топлива мало подходящи, так как затрудняют чистку
решетки; более пригодны для низкосортных малозольных топлив.



Фиг. 706.

Фиг. 707.

Плитные колосники употребляются для топок с нижним дутьем (для
антрацита и подмосковного угля) при живом сечении 8—12%; щелеоб-
развые отверстия предпочтительнее, чем круглые, так как дают лучшее
распределение воздуха. Для сильно шлакующихся углей употребляются
пустотелые колосники с охлаждением водой,
Колосниковые опорные балки служат опорами для колос-
ников. Передняя балка часто составляет одно целое с шуровочной пли-
той, а задняя—с опорой порога. Колосники укладываются с зазором
между рядами в ’/во от длины
в расчете на расширение. С этой же
целью колосники с опорными бал-
ками сцепляются только одним
концом, оставляя другой конец
свободным. Опорные балки соеди-
няются между собой тягами
(фпг. 708) и кладутся в свою
очередь на особые железные балки,

которые крепятся к шуровочной плите и к опоре порога. Средние балки
делаются с проворами для прохода воздуха, дабы не уменьшать живого
сечения решетки на опорах.

Порог ограничивает решетку, образуя закраппу в задней части
последней, и предотвращает переваливание топлива за решетку, позволяет
держать более толстый слои топлива на задней части решетки, и таким
путем уменьшает избыток воздуха, производит некоторое завихрение
потока газов, выгодное с точки зрения лучшего перемешивания газов
с воздухом. У топок внутри жаровых труб порог выкладывается на
чугунной опоре, состоящей пз горизонтальной плпты и прилитой к ней
вертикальной стенки, замыкающей топочное поддувало.

Регуляторы подвода воздуха. Для регулирования под-
вода воздуха в топку служат поддувальные дверки на фровте топки
и шибера, опускные или поворотные, в борове за котлом. Опускные
шибера должны выходить в направляющую пх раму с возможно малым
зазором, дабы не было прорыва в боров холодного воздуха, ухудшающего
тягу. Опускные шибера подвешиваются с противовесами (фиг. 652).

с)	Конструкции топок.

1.	Топки для твердого топлива. Внутренние топкп. В котлах
с жаровыми трубами или огневыми коробками обычно сплоской колоснико-
вой решеткой. Топочное пространство ограничивается стенками котла,
омываемыми водой, что с одной стороны обусловливает интенсивную тепло-
передачу, а с другой—низкую температуру в топочном пространстве.
Последнее обстоятельство может быть причиной химически не полного
горения топлива. Преимущественно годны для сжигания высокоцен-
ного топлива, так как размеры решетки ограничены (ие длньнее
2 in) (фиг. 64'8, 652, 655 и др). Обслуживание удобное, всю ре-
шетку хорошо видно; чистятсп легко и просто, ремонт небольшой
и дешевый. Живое -сечение выбирается в зависимости от сорта топлива
(таблица 8, стр. 427). Толщина слои топлива па решетке держится не
более 15 cm; прн более толстом слое увеличивается сопротивление решетки;
тяги можег не хватать дли подачи воздуха в топку в нужном количестве,
следствием чего явится химически неполное горение топлива и появление
дыма. Избежать дымообразовання при сжигании жирных углей можно
путем ввода в топку через полый порог или как-нибудь нпачв так >.тзы-
ваемого вторичного воздуха. Существуют приспособления для автомати-
ческого ввода в топку вторичного воздуха и регулирования тяги, в зави-
симости от количества зашурованного угля и содержания летучих в послед-
нем. Более простым и более надежным, одпако, путем является возможно
более равномерное забрасывание угля на решетку. В этом отношении
хорошие результаты дают автоматические самозабрасыватели (фиг. 709).
Однако, применение последних, в особенности в 'соединении с меха-
низированной подачей топлива в котельную, оправдывается лишь при
наличии топлива с устойчивыми каче-
ствами н при равномерной работе,
т.-е. при отсутствии резких коле-
баний в нагрузке котлов. Если же
качества топлива в отношении раз-
мера кусков, теплонропзводитель-
ности, зольности и свойства золы
постоянно меняются, то применение
автоматических самозабрасывателей
не рекомендуется. В мелких н сред-
них котельных такие устройства
оправдываются также редко. При
необходимости сжигания низкосорт-
ного топлива приходится увеличивать
размеры топки путем пристройки
выносной части (фпг. 709).

Наружные топки. Топоч-
ное пространство ограничено лишь
сверху поверхностью нагрева котла,
с боков же — кирпичной кладкой
и может быть сделано любых раз-
меров. При недостаточных размерах
топочного пространства пламя захо-
дит в промежутки между трубами

вследствие сильного понижении температуры. Последствием получается
большая потеря от химической неполноты горения. О размерах топочного
пространства см. стр. 419—420.

Расход на ремонт огнеупорной кладки значительный. При открытом
поддувале последнее рекомендуется заливать водой, для чего нижняя часть
поддувала должна быть сделана на цементе водонепроницаемой. Пар,
образующийся от испарения воды в поддувале от падающих туда частпц
раскаленного угля, охлаждает решетку, предупреждает зашлаковывание
и облегчает, следовательно, чистку последней.

При сжигании антрацита таким путем, однако, предохранить решетку
от перегорания нельзя. Решетка в этом случае делается с малым живым
сечепием (8 —10%), н воздух искусственно нагнетается с давлением
20 -30 mm вод. столба в закрытое поддувало. Благодаря малому живому
сечению решетки и соответствующей форме отверстий (фпг. 715 - 717),
зона наивысшей температуры в слое удаляется от решетки и последняя
таким образом предохраняется от сильного нагревания. При тугоплав-
ком шлаке антрацит можно сжигать с „сухим" вентиляторным дутьем.

Фиг. 709.

котла, где неизбежно затухает,
Еглп же шлак легкоплавкий, то приходится прибегать к менее выгодному
паровому дутью.

Прп сжигании подмосковного угля (фиг. 709 а) решетка тоже выпол-
няется с малым живым сечением (12—14%) и располагается на 350—

400 mm ниже шуровочного отверстия, сжигание ведется иа толстой
эоловой подушке, способствующей хорошему распределению воз-

Фиг. 710.

духа п полной изоляции решетки от раскаленного слоя топлива. Дутье
исключительно сухое с давлением до 80 mm вод. столба. Для удаления
золы из топки некоторые элементы решетки делаются поворачивающи-
мися па шарнирах. Через образующееся таким образом отверстие зола
сбрасывается в поддувало, откуда удаляется по особым рукавам в зольный
подвал, устройство которого является обязательным в таких случаях.

При дутье давление в топке держится близким к 0° (уравновешенная
тяга). Расход энергии на дутье вентилятором 2Й. Прп паровом
дутье этот расход обычно держится в пределах 6—8%.

В крупных установках с большими котлами применяются механиче-
ские топки в соединении с механической же подачей топлива.

Цепная решетка (фпг. 710) е регулировкой скорости движения
цепн, в завпспмостн от нагрузки котла и начальной толщины слоя
топлива на решетке, в завпспмостн от качества топлива, дает хорошие
результаты прп соответствующем уходе. Прорыв воздуха в задней части
топки предупреждается установкой особых шлакоенпмателей и подвесных
порогов (фиг. 711J.

Фиг. 711.

Конструкция цепи должна позволять легкую и быструю смену от-
дельных колосников. Скорость движения цепи н начальная толщина слоя
устанавливаются так, чтобы получилась возможно мепьшая механическая
потеря горючего. При колебаниях нагрузки регулировка топки сложна
а требует большого навыка.

Цепные решетки строятся без дутья и с дутьем Последнее, в особен-
ности с предварительным подогревом поздуха, дало очень хорошие резуль-
таты за последнее время прп сжигани низкосортных, сильно влажных топ-
лив, как, например, подмосковный уголь, торф и т. п. (фиг. 711а и 711b).

Расход силы па движение пепи от 0,2 до 0,3 Р. S. на 1 тг площади
решетки, в зависимости от величины решетки и ее конструкции.

Преимуществами цепных решеток являются высокий коэффициент
полезного действия и значительное сокращение штата прислуги у котлов,
однако, установка таких тонок связана с большими капитальными затра-
тами, и кроме того, топки эти, в большинстве случаев, требуют частого,
дорого стоящего ремонта.

Решетки с подачей топлива снизу (фиг. 712) приме-
няются и дли внутренних
тонок. В большинстве слу-
чаев с дутьем. Топливо
выталкивается ва решетку
механически снизу пз ко-
рыта, расположенного под
решеткой, по середине по-
следней. Выделяющиеся из
свежих порций топлива ле-
тучие горючие проходят че-
рез сверхлежащие раскален-
ные слои этого топлива, благодаря чему достигается полное их сжигание.
Такие топки работают почти бездымно с хорошим коэффициентом полез-

Фиг. 713. Топка для бурых углей сиет. Зеибот и К0 для котлов больших мощностей;
(до 1000 pi8 поб. нагрева).
иого действия и большим напряжением решетки. В современной, глав-
ным образом американской, практике решетки с нижней подачей полу-

Тиг. 714.

Фиг. 717.

чили широкое распространение. Описание таких топок можно найти
в книге проф. Miinzinger’a, „Amarikaniscbe und deutsche Gross

dampfkessel".

Ступенчатые ре-
шетки применнются для
сжигания мелкого низко-
сортного топлива, напри-
мер: подмосковного курного
угля (фпг. 713). опилок,
торфа и т. п. Обычно тре-
буют устройства выносной
топки (фпг. 717, 718 и 720).
Позволяют легко осущест-
влять необходимую площадь
решетки. Ступенчатая ре-
шетка обычно оканчивается
внизу короткой горизон-
тальной колосниковой пли-

Фиг. 718.

той (длиной около 500 mm),

которая может плп выдви-

гаться, илп откидываться на шарнирах. На горизонтальной решетке
собираются зола и шлаки, которые периодически и удаляются. Угол
наклона ступенчатой решетки выбирается в зависимости от сорта топлива.
Может быть установлен только опытом, поэтому всегда предусматривается
возможность изменения этого угла так же, как и изменение толщины
слоя, путем регулирующею шибера. Решетки выполняются с ручным об-
служиванием для небольших котлов, и с механическим — для крупных
установок (фиг. 718). Требуется сильная тяга- 8—10 пни вод. столба
в топке, дабы иметь возможность работать с достаточно толстым слоем
топлива на решетке В противном случае неизбежны прогары и чрез-
мерно большой избыток воздуха.

Фнг. 719.

Двухскатные решетки (фиг. 719) пелесообразны, главным
образом, для сырого малозольиаго топлива. Топливо должно быть доста-
точно однородное (куски не белее кулака), так как в противном случае

Фпг. 720.

оно застревает в горловинах.
Загрузочную воронку поэтому
целесообразно пере'крывать ре-

фпг. 721.

щеткой (100X10° плп). У котлов для сжигания обрезков дерева и
опилок топка увеличена надстройкой предтоаки (фпг. 720 и 721).

Шахтные пол у генеративные топки применяются для
сжигания дров и торфа (фпг. 721а). Делаются а комбинации с наклон-
ными решетками, со ступенчатыми решетками п без решеток. Преиму-
щества: подсушка топлива в шахте, непрерывный ввод топлива в топку.
автоматическое движение топлива в топке. Дают полное бездымное сжигание
топлива с небольшим избытком воздуха (а = 1,2—1,3) и высокую произ-
водительность котлов даже на таких низкосортных видах топлива, как
сырые дрова и торф. Недостатки: значительная добавочная потеря
в окружающую среду, в особенности в комбинации с жаротрубными кот-
лами; большая теплоемкость, что исключает возможность быстрого приспо-
собления к изменяющимся условиям отбора пара; затруднительность
удаления шлаков и большой износ при сжигании зольного топлива (торф).

Фпг. 721а. Шахтная торфяная тонка (проект Теплотехнического Института).

Топки с обращенным зеркалом горения (фиг. 721b).
Принцип работы заключается в том, что воздух, потребный для горен! я
топлива, подводится не снизу в зопу горения, а сверху через слой свеже-
загруженного топлива. Благодаря этому продукты перегонки топлива
выходят не прямо в топочное пространство, а проходят, будучи предва-
рительно хорошо перемешаны с воздухом, через раскаленный слой горя-
щего кокса, нагреваются при этом до темйературы, необходимой дли
воспламенения, и быстро и полно сгорают в пределах топки. Топки при-
менимы к сжиганию дров и торфа. Дают высокий коэффициент полезного
действия. Иногда более удобны по местным условиям, чем шахтиые топки,
так как ве требуют углубления.

Генеративные топки применяются в том случае, когда
свойства данного топлива не допускают удовлетворительного его сжи-
гания в топках обычного типа, например, вследствие очень большой

ПС*
зольности и легкоплавкости золы. Топки работают на принципе предва-
рительной газификации топлива и последующего сяшгания продуктов этой
газификации.

2.	Топки для пылевидного топлива1) (фиг. 721с). Применяются,

главным образом, для сжигания низкосортного минерального топлива,

многозольных углей с
легкоплавкой золой, шты-
бов, отсевов и т. д., т.-е.
таких топлив, которые не
могут быть целесообразно
сожжены в топках, пред-
назначенных для куско-
вого топлива, тем более
под котлами большой мощ-
ности, где трудно в таком
случае разместить решетку
необходимых размеров. За
последнее время этот спо-
соб сжигания топлива по-
лучает все более и более
широкое распространение,
в связи с возрастающими
требованиями к паропро-
изводительности котлов и
стремлением к возможно
лучшему использованию
топлива. Коэффициент по-
лезного действия котла
при пылевидном сжигании
даже малоценного топлива

Фиг. 721b. Топка для дров с обращенным зеркалом Достигает 80 85%. Лег-
горения к котлу Ферберпа б 200 ш2 (проект проф. кое обслуживание, быстрая
П- ’ Соловьева).	растопка, удобное регули-

рование, быстрое приспо-
собление работы тонок к переменным условиям нагрузки котельной,
высокое содержание СО2 в газах, полная автоматичность удаления шлаков
из топки, полная бездымность и отсутствие потери в шлаках, наконец,
необходимость лишь очень незначительной тяги, являются преимуще-
ствами пылевидного сжигания. Существующие котлы приспосабливать
к пылевидному сжиганию обычно невозможно без подъема и переобму-
ровки; к жаротрубвым котлам для этой цели пристраиваются выносные
предтопки. Преимущества пылевидного сжигания делаются, однако,
вполне ощутительными лишь при больших котлах (более 400 т2 поверх-
ности нагрева).

’) Z. d. V. d. I. 1923—1924 г,—М unzinger, Dampfkesselwesen in den V. Staaten
v. A., Berlin 1925, изд, V. D. I.; там жз Данные о приготовлении пыли.—Bleib tre u, Koh-
lenstaubfeuerungen, Berlin 1922. Изд. Springer; его же тетр. № 74. Mitt, der Warmestelle
Dusseldorf. — Bosin, Die thermodynamischen und wirtschaftHchen Grundlagen d'r ЯоЫод-
staubfeuerung, журн. wBraunkohle“ 1925, тетр. № 11.
Приготовление пыли. Кусковое топливо подвергается предва-
рительному измельчению в дробилке до размера кусков 35 mm и напраг-
вляется затем через магнитный сепаратор в быстроходную мельницу
ударного действия. Вальцовые мельницы пе употребительны, вследствие
большого расхода энергии, а для сырого топлива они вообще не приме-

нимы. При вдувании
в мельницу подогретого
воздуха можно молоть
уголь с влажностью до
10% без предваритель-
ной подсушки.Централи-
зация подготовительных
операций становится
выгодной лишь при рас-
ходе более 150 тонн
пыли в час; в против-
ном случае более выгод-
ными оказываются инди-
видуальные установки.
Удельный расход силы
иа помол зависит от
масштаба установки: в
больших установках —
меньше, в маленьких —
больше, в среднем 15—20
kWh/1 t. Необходимая
тонкость помола зави-
сит от содержания ле-
тучих и от зольности
угля. Тощие и зольные
угли должны молоться
тоньше. Пыль не должна
содержать частиц круп-
нее 0,2 гот и проход
через сито в 4 500 от-
верстий на 1 ст2 дол-
жен быть не меиее

Фиг. 721с.

85%.

Транспортируется пыль, обычно, пневматически по трубам. Давление
воздуха при транспортировке на длину не более 200 m нужно в 4—5 at
п расход силы 5 kWh/1 t.

Пыль вводится в топку в смеси с воздухом через горелку особой
конструкции, при давлении воздуха в 60—70 mm вод. столба и скорости
пылевоздушной смеси в 35—40 m'sec; последнее необходимо для хорошего
смешивания пыли с воздухом. Топочному пространству придают размеры
в 40—50 m3/t/h в зависимости от тонкости помола, длины пламени
и степени воспламеняемости пылевоздушной смеси. Пламя ие должно
касаться футеровки топки. Топка футзруеген огнеупорным кирпичом самого
высшего качества, так как температура в топке достигает иногда 1600°.
Футеровка топки пе должна иметь никаких выступов и по возможности
должна быть устроена без сводов. Срок службы футеровки в значитель-
ной степени зависит от состава золы, конструкции топки, качества вы-
полнения и ухода за топкой. Футеровку стремятся тем плн иным спо-
собом охлаждать при помощи воздуха или воды, в последнем случае
в футеровку в качестве каркаса вводятся водяные трубы1). Иногда футе-
ровку из огнеупорного материала заменяют облицовкой из железных
труб с приваренными продольными ребрамп. Трубы эти соединяются
с одной стороны с водяным, а с другой стороны с паровым прострав-

Фиг. 722.

ством котла. Задняя стенка топочной камеры иногда защищается постановкой
пароперегревателя, воспринимающего на себя лучистую теплоту от факела»
Применяют также, так называемую, шлаковую защиту стенок топки.

Заключается она в том, что топку ведут сначала с возможно малым
избытком воздуха, т.-е. с очень высокой температурой. При этом оса-
ждающаяся на стенках топки зола начинает плавиться и стекает внпз.
После того, как стенки покроются такой жидкой глазурью, топку охла-
ждают. Застывшая шлаковая глазурь прекрасно предохраняет в дальней-
шем футеровку топки от разрушения. Шлаки можно по желанию полу-
чать или в жидком виде, плп в виде порошка. В последнем случа"
в нижнюю часть топки помещают водяной экран.

*) Bleibtreu. Wichtige Neuerungen im Bau amerikanischer DampfkesselfetJero’»£enj
St. u. E. 1925 г. тетр. 37, См. также Z. d. V. d. I. 1925 г., стр. 1144.
ПАРОВЫЕ КОТЛЫ.



3.	Топни для жидкого топлива (фиг. 722). В качестве жидкого топлива
в СССР употребляются, главным образом, нефтяные остатки (мазут).
Топливо вводится в топку в мелко распыленном виде. Распиливание
производится: при помощи пара, сжатым воздухом или чисто механи-
чески, при помощи насадок (форсунок) соответствующей конструкции.
Топка футеруется огнеупорным кирпичом, в целях увеличения ее тепло-
емкости и обеспечения, таким образом, загорания нефти после кратковре-
менных, умышленных илп случайных, перерывов в работе форсунки.
Необходимо всеми мерами избегать скопления жидкого мазута в топке,
вследствие, например, подтекания форсунки, так как пары мазута в смеси
с воздухом образуют взрывчатую смесь. Как правило, перед зажиганием
форсунки необходимо каждый раз хорошо провентилировать топку и газо-
ходы, открывая заблаговременно регистр.

Запасы мазута должны храниться вне котельной. Для перекачки по
трубам требуется подогревание мазута до 50° и выше, при том тем
большее, чем больше в мазуте парафина.

Преимущества жидкого топлива: простейшее обслуживание топок,
возможность полного сжигания с малым избытком воздуха, следовательно,
с высоким коэффициентом полезного действия, возможность бездымного
сжигания и, наконец, отсутствие отбросов в виде золы и шлаков.

4.	Топни для газообразного топлива. 13 качестве газообразного то-
плива применяется или генераторный газ, получаемый из какого-
либо топлива в специальном устройстве, называемом „газогенератор", или
промышленный газ, являющийся отбросом таких, например, процес-
сов, как доменный и кок-
совальный. Специальные
газогенераторы приме-
няются редко, так как
преимущество сжигания
топлива в газообразном
виде встречается здесь
как с значительными
добавочными тепловыми
потерями, так и с знаг
чительными добавочны-
ми расходами, как в
отношении стоимости
установки, так и в
отношении содержании
таковой. Между тем,
современная техника

позволяет достаточно экономно сжигать в натуральном виде даже очень
низкосортные топлива. Газовые топкп устраиваются в большинстве слу-
чаев на принципе Бунзеновской горелки (Тонка Акц. О-ва Густав
Молль и К0, фиг. 722а).

Воздух обычно подсасывается газом, выходящим из сопла со ско-
ростью не менее 50 m/sec и только при меньших скоростях выхода
газа приходится воздух подавать под давлением Газ и воздух, до
поступления в топку, проходят через насадок, где происходит их сме-
шиваийе. Соответствующим устройством количество воздуха, поступаю-
щего в горелку, может регулироваться. При сжигании газа в жаровых
трубах жаротрубных котлов последние на некоторой длине футеруются
огнеупорным кирпичем для того, чтобы создать топочное пространство
с достаточно высокой температурой, обеспечивающей быстрое и полное
сгорание горючей смеси. Кроме того, футеровка топки служит аккумуля-
тором тепла, предупреждающим проход несгоревшего горючего газа
в газоходы, после кратковременных перерывов в подаче газа в топку.
Конструкция горелки должна допускать ее удобную очистку, так как „про-
мышленные* газы часто сильно загрязнены пылью, сажей и тяжелыми,
легко конденсирующимися углеводородами.

5.	Беспламенное поверхностное горение ’). Смесь газа с воздухом
заставляют сгорать в пористой огнеупорной массе без образования пла-
мени. Практического значения способ пока не получил, так как трубы,
наполненные шамотной массой и служащие пространством горения, очень
быстро засоряются.

6.	Использование горячих газов. В целом ряде производств терми-
ческой обработкой материалов (металлургическое, керамическое) из печей
выходят газы с температурой 600—800°. Такие газы с выгодой могут
быть использованы для получения пара. Для этой цели непосредственно”
за печами ставятся котлы, большей частью трубчатые 2).

7.	Котлы, отапливаемые электрическим током. (См. Z. d. V. d. 1.1923,
стр. 7. Zeulmann). Производство пара прп помощи электричества
имеет значение для стран, лишенных топлива, но обладающих большими
запасами дешевой водяной силы, или ясе как средство использования
избытков энергии. 1 киловаттчас дает 1,25 kg пара. Высокий коэффи-
циент полезного действия (93 до 97%), так как прп хорошей изоляции
котла потеря тепла от излучения весьма невелика (см. главу XI, Электро-
теплотехника, отдел Электротехника).

F. Установка паровых котлов.

а) Опоры.

Цилиндрические котлы устанавливаются на чугунных подставках^
(стульях). Пользоваться кирпичной кладкой, как опорой для котла, не еле- •
дует, так как она не представляет собой достаточно прочной опоры. Лучше
всего опирать котел на два стула, так как в таком случае установка
получается статически определенной. Расстояние между опорами следует
брать возможно малым, чтобы получить наименьший момент изгпба. Это
достигается при условии а = 0,586 I (а — расстояние между опорами,
I — длина котла). В таком случае сгибающие моменты по обе стороны
каждой опоры будут равны (см. том I, Изгиб: балки с постоянным попе-
речным сеченпем, консольные балки). Допускаемая нагрузка чугунной
опоры равна 6—8 kg/cm2. Если ограничиться двумя стульями, то послед-
ним следует придавать достаточно прочные размеры и устанавливать
таким образом, чтобы они не затрудняли пролезание по дымоходам во
время чисток; один из стульев рекомендуется ставить на роликах (фиг.

’) Feuerungstechnik, 1-й год изд., стр. 39, 62, 118 и 259.

F. Peter. Die Abhitzkessel.
Фиг. 723.

723). Приклепанные к котлу лапы плп сережки для подвеса допускаются
только в йЛключИТельных случаях при котлах с внешней топкой, так как
в первом дымоходе стулья ставить
нельзя. Установка котлов более чем
па двух опорах встречается довольно
часто, но равномерного распреде-
ления нагрузки по всем опорам
в этом случае достигнуть трудно,
вследствие неопределенности темпе-
ратурных деформаций котла и нерав-

номерной осадкп фундамента (см.
Z. d. V. d. I. 1918, стр. 14).

Барабаны комбинированных котлов опираются обычно также на

чугунные подставки; реже, из-за дороговизны устройства, подвешиваются.

Водотрубные котлы. Задняя камера должна иметь подвижную опору на

Фиг. 724.





роликах пли на шарнирах.
Верхние барабаны больших
размеров, в целях разгрузки
обмуровки, подвешиваются
на хомутах из круглого
железа, реже подпираются
спереди и сзадп балками
С илп | сеченпя. Вес
котла передается от опор
на фундамент не обмуров-
кой, а посредством стоек;
под последние ставятся

чугунные башмаки, прикрепляемые к фундамент-
ным столбам, рассчитанным с хорошим запасом,
анкерными болтами (фиг. 724).

В отличие от германских, американские установки
имеют ту особенность, что в них каркасы котлов нередко
используются, как строительные ©поры здания котельной.

в) Обмуровка >).

Материалы. Раствор: слабый цементный раствор, при небольших
установках-—глпна. Для огнеупорной кладкп шамот; последний должен
быть не менее огнеупорен, чем кирпич им связываемый; хороший раствор
получается из смеси: 50—75 % дробленого старого шамотного кирпича (зерна
Р/г—2 тли в диаметре) и 50—25% жирпой шамотной глины. Кирпич'
обыкновенный, хорошо обожженный красный кирпич, а еще лучше белый
гжельский; там, где температура продуктов горения превышает ш 500°,
т.-е. приблизительно вплоть до второго дымохода включительно, кладку
облицовывают изнутри огнеупорным (шамотным) кирпичом, при чем обли-

’) В американской технике предпочитают заменять кирпичные стенки огневых камер
(топок) поверхностями пагрева, образуемыми трубами с водой, которые включаются в об-
щую систему с котлом. Благодаря такому приему, нередко удается обоиги большие затруд-
нения, связанные с устройством огнестойкой обмуровки в топках. См. Munzinger,
Dampfkesseiwesen in d. V St. АлнНка <тр. 12.
цовку их нужно прочно перевязывать с наружной кладкой. К огнеупор-
ному кирпичу следует предъявлять следующие требования; он не должен
в условиях топочной температуры „рости“, растрескиваться, размягчаться
и вообще разрушаться. Одной огнеупорности и химического состава кирпича
еще не достаточно для обеспечения хорошей стойкости кладки из него.

Выполнение. Толщина стен: обычно не менее Р/2 кирпича,
лучше 2 и даже до 21/2 при высоких котлах. При парных котлах сред-
нюю стенку делают толщиной не менее 1]/2 кирпича. Между обмуровкой
и стеной здания должно быть расстояние, по меиьшей мере, в 8 ст.
Внутренние стенки, разделяющие отдельные дымоходы (фиг. 648) не
тоньше 1/2 кирпича. Прокладка листового железа между поверхностью
котла и прилегающими стенками — желательна; в сырых местностях эта
мера необходима. Там, где та или иная часть котла выступает из кладки,
последней не должен закрываться шов, которым выступающая часть при-
крепляется к котлу. Плотного прилегания кладки к котлу следует вообще
избегать; вокруг выступающей из обмуровки передней части котла лучше
выкладывать кольцевой свод с расстоянием от корпуса котла около 30 mm.
Зазор заполняют асбестовым жгутом.

Обмуровка топок внешних (фиг. 661) и выносных
(фиг. 717 до 721).

Внутреннюю облицовку топочной камеры и порог выполняют из
огнеупорного кпрппча, избегая острых выступающих углов и кромок.
Заклепочные швы, приходящиеся в топочном пространстве, нужно защи-
щать обмуровкой, для предохранения от прямого действия пламени.

Дымоходы, примыкающие к котлу, перекры-
вают не сводами, а напуском последователь-
ных рядов кладки (фиг. 725). Свод над
боровом следует на 400- 500 mm продол-
жать под котлом для того, чтобы при
удлинении котла продукты горения из
жаровой трубы не прорывались в боров.
Спуск задней стены обмуровки, перекры-
вающий дымоход, опирают на достаточно
широкий угольник, приклепанный к днищу
котла. Особенно это необходимо при налич-
ности дымохода по верху котла во избе-
жание прорыва туда горячих газов, помимо
боковых ходов. Сверху котлы обмазываются
глиной и засыпаются песком или шла-
ками; по засыпке делается выстилка из
кирпича в плашку. Перед пуском котла
в работу обмуровку следует основательно
просушить на легком огне при открытых
лазах в котле.

Связи. Обмуровку, для предотвращения растрескивания, в особенно-
сти в местах, подверженных высокой температуре, укрепляют связями.
Для этого вдоль боковых стенок, с двух сторон обмуровки, на рас-
стоянии 2—3 т, а также ио углам, справа и слева от котла как спереди,
так и сзади, ставят стойки из С железа, которые закладываются нижними

Фиг, 725.
концами в фундамент, а по верху стягиваются тягами из круглого 1"
железа (фиг. 724 и 725). Проводить связи через дымоходы не следует.
Высокие, длинные стенки обмуровки водотрубных котлов полезно укреп-

лять кроме того накладками из полосового железа, стягиваемыми круг-

лыми связями. По углам кладку полезно обвязывать угольниками.

Обмуровку внешних

и выносных топок рекомендуется особо прочно
укреплять вышеуказанным способом, при помощи
стоек Т или образного сечения.

Хорошая конструкция боковых стен обмуровки
показана на фпг. 726. Внутренняя стенка в 1 кирпич
и, на расстоянии около 50 mm от нее, наружная
в P/j кирпича, сводчатая. Противолежащие двутав-

ровые стойки попарно соединяются тягами из

Фиг. 726. круглого железа.

с) Дымоходы и боров.

Высшая грань всякого дымохода должна лежать, по мспьшсЗ мере,
на 100 mm ниже наинизшего уровня воды в котле.. Обогрев продуктами
горения стенок парового пространства котла может быть допущен лишь
в том случае, когда продуктами горения предварительно омывается
псв 'рхность нагрева, при естественной тяге в 20, а при искусственной—
в 40 раз превосходящая площадь колосниковой решетки. Дымоходы
должны иметь такое устройство, чтобы: 1) продукты горения воз-
можно теснее и возможно дольше соприкасались бы с поверхностью
нагрева котла и 2) сохранялась бы возможность свободного осмотра
и чистки стенок котла. Последнее достигается в том случае, если в попе-
речное сечение дымохода может быть вписан квадрат, сторона которого
равна 400 mm. В водотрубных котлах течение продуктов горения напра-
вляется топкими переборками из фасонного огнеупорного кирпича пли
плит, которые кладутся на трубы п соответствующим образом укре-
пляются против смещения (фиг. 661). Вертикальные переборки выпол-
няются чаще всего в виде металлических рам, облицованных шамотной
глиной, реже, в виде стенок из фасонного кирпича.

Поперечное сечение дымоходов следует брать с таким
расчетом, чтобы скорость течения газов по ним, при естественной тяге,
составляла от 3 до 5 m/sec; условие, чтобы скорость эта, по всей длине
дымоходов, была одинакова, не является обязательным. На этом основа-
нии, а также, принимая во внимание то обстоятельство, что объем про-
дуктов горения, в связи с надев пем температуры, уменьшается, для
котлов с тремя дымоходами практикой установлены следующие размеры
поперечных сечений дымоходов: в последнем дымоходе с 0,25 R, во вто-
ром 0,33 R и в первом 0,4 до 0,5 R, где В площадь колосяг-ковой
решетки. Исключении представляют собой короткие участки, где допу-
скается некоторое сужение дымохода, как, например, над огневыми поро-
гами-до 0,125 и даже до 0,1В, п в жаровых трубах—до 0,2 В. В соот-
ветствующих местах обмуровки устраивают лазы пли люки, размером
500 X 450 mm, которые или закладывают наглухо кирпичом, или снаб-
жают рамками с задвижками или навесными дверцами из рифленого
железа. Для наблюдения за состоянием пламени, в сопке всегда нужно
устраивать гляделки с крышками; последние желательны со слюдяным
окошечком. Для постановки пирометров и отбора проб газов для анализа
в конце каждого дымохода вмазывают отрезок газовой 2" трубки, с на-
резанным наружным концом для навертывания крышки.

Боров представляет собой соединительный канал между котлом
и трубой (фиг. 725). Поперечное сечение его должно равняться попереч-
ному сечению последнего дымохода. Прп одном общем борове для
нескольких котлов, поперечное сечение его должно быть, соответственно
объему газов, увеличено. Борова от отдельных котлов соединяются
со сборным боровом не под прямым углом, а плавными переходами.
В месте ввода борова в трубу, а при длинном борове и по длине его,
следует предусматривать расширительные швы.

G. Тяга.

Естественная тяга возникает вследствие разницы в весе столба
нагретых газов в трубе и такого же столба холодного иаружиого
воздуха — статическая тяга, и вследствие подсасывающего действия
ветра, проносящегося в плоскости устья трубы. Ветер, дующий поры-
'висто, может, наоборот, неблагоприятно влиять на тягу. Столб газов,
заполняющий трубу, испытывает, благодаря меньшему удельному весу, по
сравнению с наружным воздухом, определенное давление снизу вверх,
поднимается по трубе и вытекает через верхнее устье таковой. Таким
образом, устанавливается, так называемая, „тяга“, сила которой изме-
ряется в mm водяного столба.

Если обозначить через;

Ti — удельный вес горячих газов в трубе в kg/m3,

у —	„	„ наружного воздуха kg/m3,

Нк — высоту трубы над колосниковой решеткой в т,

Fo — площадь поперечного сечения трубы в т2,
то разница весов внутреннего п наружного столбов газа в kg составит:

Z=HkFol- Нк F, у, = Нк F0 (у - Т1);

илп отнесенная к 1 площади поперечного сечения трубы:

г = —- = Нк(у — Yj) в kg/m2 или в mm вод. столба = тяге у основания
О

трубы; при этом потерн на сообщение скорости газам, на трение п охла-

ждение учтены не были.

Пример. Если ta — температура внешнего воздуха, Тср — средвяя температура
газов в трубе, 1,293—плотность воздуха прн Ос и 1,35 плотность продуктов горепня
с содержанием С02 около 10% ПРИ 0°, т0

г 1,293 • 273	1,35 • 273 1

s -	|.( 273+TTJ	(273 + J

При

ta =17° и Тср — 250°, z — 0,48 Нк 0,5 Нк mm.

Самая сильная тяга получается в том случае, когда абсолютная тем-
пература продуктов горения в трубе вдвое больше абсолютной темпера-
туры наружного воздуха.
Пример. При температуре наружного воздуха ta «= 20“ Ц., т.-е. при 273°-f-20“=
= 293° абсолютной температуры последнего, максимальная тяга получается в том случае,
когда продукты горения поступают в трубу при абсолютной температуре в 2 • 293° —- 586°,
или 586° — 273<’--.313« Ц.

Потребная спла тяги находится в зависимости от толщины слоя угля
на колосниковой решетке, от длины и поперечного сечения дымоходов,
от числа поворотов, претерпеваемых газовым потоком, от типа дымоходов
(дымогарные трубы), от степени загрязнения дымоходов (сажа, летучая
зола), от плотности обмуровки и т. п. При нормальной скорости газов,
можно принимать потерю тяги 5т 0,3 mm вод. столба на каждый погон-
ный метр дымохода. При котлах с низкой трубой (локомобильные, стоячие,
паровозные и пароходные) недостаточную естественную тягу, в некоторых
случаях только при растопке котла, усиливают применением пароструй-
ных приборов (конус, мятым пар).

Искусственная тяга часто оказывается необходимой и при стацио-
нарных установках. Причины: недостаток места, слабый грунт, сильно
переменная нагрузка котлов. Искусственная тяга может быть прямая
илп непрямая. При прямой искусственной тяге, продукты горения
непосредственно забираются вентилятором (дымососом) и выбрасываются
последним через трубу, высота которой выбирается пз тех соображений,
чтобы газы не отягощалп ближайшую окрестность. Принцип действия
непрямой искусственен тяги заключается в том, что вентилятор, через
особое сопло, вдувает в трубу струю воздуха, которая засасывает дымо-
вые газы и увлекает их с собой. Применение искусственной тяги может
стать необходимым и при существующей уже котельной, оборудованной
естественной тягой, вследствие, например, недостатка естественной тяги,
вызываемого постановкой пароперегревателей илп экономайзеров.

Преимущества прямой искусственной тяги: неболь-
шие размеры вентилятора и малый расход энергии, следовательно, сравни-
тельно небольшие затраты по устройству и эксплоатации. Недостатки:
сильное разогревание вентилятора продуктами горения, требующее устрой-
ства водяного охлаждения подшипников.

Преимущества не прямой искусственной тяги
хорошая вентиляция котельной, разжижение дымовых газов воздухом:
и, как следствие, меньшее отягощение окрестности дымом. Недостатки: боль-
шие размеры вентилятора. Возрастает стоимость установки и ее содержания.

Расход силы на 1 т2 поверхности колосниковой решетки составляет
при прямой тяге ~ '/2 Р S, при непрямой — t 1 Р S. Выбор естествен-
ной или искусственной тяги зависит от экономических соображений.
Удовлетворительное сжигание антрацита всегда, а таких видов топлива,
как подмосковный уголь и торф, в большинстве случаев, возможно лпшь
при условии нижнего дутья, необходимого или для усиленного охлаждения
решетки (антрацит) или для преодоления большого сопротивления толстого
слоя топлива на решетке. Дутье ускоряет процесс сгорания топлива
Необходимость тяги (естественной илп искусственной) при дутье,
однако, не устраняется. Давление воздуха под колосниковой решеткой,
в зависимости от рода сжигаемого топлива и толщины слоя его, должно
быть от 25 до 80 mm вод. столба. Оно регулируется с таким расчетом,
чтобы в топке получалось небольшое, 1 — 2 mm вод. столба, разрежение,
так как, в противном случае, будет неизбежно иметь место выбрасывание
дыма из топки в помещение котельной, а также и выбрасывание пламени
из тонки при загрузках топлива.

Расчет естественной тяги ’)•

В дальнейшем обозначает:

Fo — площадь верхнего сечения трубы в свету в т3,

dQ — вп. дням, (прн квадратной трубе — сторона квадрата, при восьмиугольной —
диаметр вписанной окружности) верхнего сечения трубы, в т.

du — то же, при основанпн трубы, в т,

Нг — высота трубы над колосниковой решеткой, в щ,

В — общая площадь колосниковых решеток всех котлов, имеющихся в котельной, в т3,

В — общий расход топлива, в kg/h,

G — количество продуктов горепня, образующееся при сгорании 1 kg топлива, в kg»

а =	— коэффициент расширения газов,

y — вес 1 т® воздуха, средней сухости, при 0° и среднем давлении барометра, в kg,
о — отнесенная к воздуху прн 0° плотность продуктов горения,

То — температура газов у основания трубы,

— скорость газов при выходе из трубы, в m/sec,

при 3 котлах ~ 5 m/sec, при 7 котлах vn — 6 m/sec, прн 12 котлах

vn =z 7 m/sec и вообще, прн 12 -(--ж котлах — 7 т/аек.

—-

Для средних условий, при

v„ = 4 ro/sec, То = 235°, 1 -|- оТо = 1,86, о = 1 и у = 1,29 kg/m3.

Р_ BG .

0	100U0’

для хорошего каменного угля п хорошего состояния топки принимают
G = 19 kg; в таком случае, Fo = 0,0019 В и дпаметр верхнего сеченпя
в свету dD = yi Г : р.

В этой формуле р. при круглом сечении.............— 3,1416

„ восьмиугольном сечении . . . — 3,3137

„ квадратном	„	. . . ~ 4,0000.

Обозначая далее через:

I — полную длину дымоходов и борова в т,

——й~гт-----(обычно, от 0,008 до 0,010) средний внутренний уклон трубы,

“ 1г

а — опытный коэффициент, зависящий от формы н ширины поперечного сеченпя
дымоходов и борова (колеблется в пределах от 0,03 до 0,15, по большей
части =: 0,04),

ТСу — среднюю температуру газов,

получаем необходимую высоту трубы над колосниковой решеткой

Нт = (15 d0 + 2,5 vn 4- al - 160 t9i)
______________________ -p i cp)

*) G. Lang Anleitung zum Entwerfen u. zur statischen BerechnunggemauerterSchorn-
steine, Гапповер, 1898, изд. Helwing’a. Z. d. V. d. I. 1896, стр. 1125; 1897, стр. 292; 1898,
стр. 180; 1899, стр. 894 и 919. Jahr, Anleitung zum Entwerfen u. zur Berechnung der Stand-
festigkeit v. Fabrlkschornstcinen aus Mauerwerk, Eisen u. Eisenbeton. 7-е изд. Hagen i»
VV. 1920, изд. Otto Hammerschmidt. Удобные таблицы для расчета дымовых труб высылает
кни'жиыв магазин изд-ва Oito Hammerschmidt, в Hagen Ц W-
При средних условиях, когда

vn = 4 m/sec, I = 25 m, a = 0,04, tgf = 0,006 и Tcp = 250°,
Hr — 15 d0 -|- 10 m.

Пример по Лангу. Положим, что крупная котельная установка расходует
В — 3000 kg хорошего каменного угля в час. Принимая во внимание возможную остановку
отдельных котлов, получим для полного хода производства	ш/sec.; = 1,29 kg;

6 = 1; G = 19 kg.

истанавлпваясь на простой кирпичной трубе с огнеупорной футеровкой только
в цоколе, принимая То = 216°, Тср — 228°, 1	~ 1,792, I (в среднем) = 50 т,

tg^ ~ 0,008, н задаваясь достаточной шириной дымоходов и борова с правильным закруг-
лением всех поворотов, при котором, несмотря на сравнительно большую скорость газов,
можно ограничиться а — 0,05, получим:

Ро — (3000 - 19 • 1,792) (1,29 • 3600 • 7) = 3,14 т»
что для круглой трубы дает

d0 — j '4-3,14 : к =2,00 га.

И = (15 • 2,04-2,5 • 7 4- 0,05  50 - 160 • 0,008)	= 53,6 или 5= 54 га.

(Zv’J —J— Zio)

Примечание. Если бы тепло продуктов горения было использовано для предва-
рительного подогревания топочного воздуха, при чем I могло возрости до 60 ш, а а до 0,07 т,
и, наоборот, То> l-beT© и Тср упасть TQ до 180°, 1 4- до 1,66 и Тср до 192°, то
получилось бы:

„ 3000.19 • 1,66)	„	,	1 / 4^2,91	, л„

** (1729 . §600 Т7Г = * 2’91 и2’ (1° = V ТЛ4-= 1'93 «•

Нг = (15 • 1,93 4- 17,5 4- о; 07 • 60 — 1,28) (700 — 192) (200 +192) — -^з^508 = 59 т.

Следует обратить внимание на важное влияние упомянутого охлаждения; при 7’с^,=250в,
можно было бы ограничиться 46 m высоты.

Ло Е. Н б h п’у высота трубы (не принимая во внимание иеболыппе потери) *) опре-
деляется по формуле:

Hr = z (273 + Т) (1,29 7’ — 10) прп 760 mm.

н Ег = г • (273 -J- Т) • (1,22 Т— 10) прн 720 mm давления барометра, причем сила тяги
принимается равной в = 7 V В : 7 mm водяного столба. Температура газов Т и сила
тяги (по барометрическому давлению) измеряются у основания трубы.

Во избежание заражения окрестности дымом, верхнее устье трубы,
должно, по меньшей мере, на 3 m превышать крыши самых высоких
жилых зданий на 250 m в окружности. Опытным путем установлена
наименьшая допускаемая высота дымовых труб в 16 т.

Для кирпичных труб 2) принимают нижний диаметр в свету
du — d0 -1- 0,016 Нт до </„ -|- 0,02 Нг;

если устойчивость 3) трубы при этом окажется недостаточной, то d0 сле-
дует соответственно увеличить, сохраняя ту же толщину стенок.

Для труб, возводимых без лесов (изнутри), верхний диаметр в свету
берется не менее dq — 0,6 m.

Толщину стеиок вверху принимают = 15 ст при dg — or
1 до 1,5 т, 20 ст при dp = от 1,5 до 2 т и 25 ст при </,,)> 2 т.
При кладке из лекального кирпича, толщину стен следует увеличивать

‘) Е. Н б h и, „Дымовые трубы" 1923, издание Швейцарского Союза Котловла-
дельпев.

2) 0.3 а с к е г. Прочность кладки и устойчивость дымовых труб — доклад нз практики
парокотельного и паромапшнного дела.

э) О, Jacket. Усюйчивость дымовых труб, жур. Вав. О-ва иадз. за котл. 1920.
на 5 ст на каждые 5 т, по направлению сверху вниз; прп нормаль-
ном кирпиче (25 X 12 X 6,5 ст) высоту отдельных обечаек трубы при-
нимают равной от 5 до 8 m и стенки каждой следующей обечайки книзу
утолщают па-— кирпича. Для круглых труб, наиболее подходящим

является дырчатый радиальный непористый кирпич, толщиною в 9 ст
(при К > 400 kg/cm2) на смешанном или вязком цементном растворе
(1 объем цемента, 2 объема извести и 6 — 8 объемов песка). Раствор,
проникающий в отверстия кирпичей и затвердевающий в них, служит

хорошей скрепой для всей кладки трубы; число швов на-g- меньше, чем

при простом кирпиче. Вследствие высокой температуры преобладающей
в цоколе и в нижних обечайках трубы, следует делать лишь небольшую
добавку цемента в раствор; по мере возрастания трубы, ату добавку
можно увеличивать. Постройку труб большой высоты следует поручать

специальным строительным конторам.

Форма поперечного сечения дымовых труб. Круглые трубы пред-
ставляют собою наименьшее сопротивление давлению ветра, вращатель-
ное (клубящееся) движение дыма встречает в нпх наименьшие препят-
ствия, внешняя потеря тепла невелика, благодаря наименьшей поверхности,
и кроме того, для постройки круглых труб требуется меньшее количество
кирпича; единственным неудобством при возведении круглых труб является
большое чпсло различных сортов лекального кирпича. Восьмигранные
трубы ие уступают круглым и могут быть сложены из меньшего
числа сортов прямого кирпича. Квадратное сечение для труб не реко-

мендуется.

Вверху, не доходя приблизительно на 0,5 m до устья, труба
получает небольшую распушку, а самые края ее, под легким уклоном,
покрываются глиняными, чугунными или свинцовыми плитами. Вверху
трубы устанавливается громоотвод.

Дно трубы опускают на 0,6—0,8 m ниже пола борова, благодаря
чему получается приямок, в котором оседает зола; удаление золы оттуда
происходит через особую дверь, устраиваемую в цоколе, в обычное время
закладываемую кирпичом, плп через плотно закрываемый чугунной или
камеиной плитой люк в борове, располагаемый у самого входа борова
в трубу. Для подъема к этому люку и по всей трубе, через каждые
3—5 рядов, в кладку вводят скобы )_( - образной формы из круглого
железа, ок. 20 mm в диаметре. Высокие и широкие трубы, ради экономии
кирпича, делают с двойными стенками, т.-е. пустотелыми. Внутри стенки
трубы, таким образом, получается кольцевая пустая пазуха, через каждые
50 — 80 ст перекрываемая рядами кирпича, соединяющими наружную
п внутреннюю стенки. Упомянутая воздушная прослойка понижает потерю
тепла трубой в окружающую среду и, следовательно, повышает тягу, вызы-
ваемую последней. Если в трубу вводится не один, а несколько боровов
то все они отделяются один от другого особыми дыморезными стенками
(языками), таким образом, что продукты горения из разных боровов,
взаимно соприкасаются не иначе, как протекая в одном и том же на-
правлении,
Цоколь делают четырех, пли лучше, восьмигранным. Прп высоте

цоколя, равной или Н,., получаются наиболее удобные его раз-

меры. Наружная ширина цоколя = Du -|- 0,5 m или Du -|- 0,1 ш. Толщина
стенок цоколя устанавливается одной из последних формул, в связи с тем
соображением, что внутренний диаметр ствола трубы должен быть
доведен до самого низа ее. Основание самой трубы, т.-е. ее ствола,
закладывается в массиве цоколя; если это условие не соблюдено, то цоколь

может или совершенно отсутствовать, или же его выполняют гораздо

3 1 1
меньшей высоты, равной до —

Внутреннюю поверхность цоколя

облицовывают огнеупорным кирпичем, или еще лучше, в нем устраивают са
мостоятельную футеровочную стенку из такого же кирпича, толщиною от 5 до
15 ст. Между футеровкой, которая кладется на глине, и стенками цоколя
должен быть оставлен зазор для возможности беспрепятственного ее расши-
рения прп нагревании. Этот зазор сверху перекрывается кирпичем, во
избежание засорения его золой и пеплом, уносимыми в продуктах горения.

Фундамент дымовой трубы представляет собой массив квадрат-
ного сечения, уширяющийся книзу в виде пирамиды, плп уступами. Глу-
бина этого массива обусловливается положением борова и свойствами
грунта. Точные размеры его определяются путем статического рас-
счета (см. том Ш, Надземные сооружения). Высоту отдельных уступов

фундамента делают от 1 до 1,5 m и обрезают их, каждый раз, иа кир-

пича, а при бутовой плите — на 15 ст, так что в продольном

1

линия, сое ин нощая вершины уступов, получает уклон около

разрезе
к гори-

зонту. Наименьшая допускаемая толщина фундамента 1,0 до 1,5 ш. Прп
плохом грунте фундамент устраивают на плотно утрамбованном бетон-
ном основании, толщиною от 0,75 до 1,25 m илп же прибегают к устрой-
ству бетонного ростверка по сваям (Том [II, Фундаменты).

Выпрямление, с течением времени покривившихся труб, производят следующим обра-
зом; с той стороны, в которую труба подалась, в швы ее иа различной высоте г-биваю i
клинья, и в то же время на другой ее стороне делают ряд глубоких запилов. Швы,
выпрямленной таким образом, трубы вновь промазывают цементным раствором.

Статический расчет дымовых труб. На сжатпе (собственным весом)
и на изгиб (под напором ветра) производят в нескольких се сечениях,
после того, как общие размеры трубы будут предварительно устано-
влены, указанным выше, способом. Основание и нижнее ссченпе ствола
трубы рекомендуется рассмотреть в первую очередь, так как после этого
можно будет видеть, стопт лп проделывать рассчет по отношению к ряду
других сечений. Устанавливаемые иногда на трубах водонапорные баки
следует принимать в рассчет как в пустом, так и в заполненном виде.
Рассчет отдельных поперечных сечений трубы имеет назначением опре-
деление наибольшего сжатия крайних волокон кирпичной кладки: огра
нпчиться расчетом трубы только на одно опрокидывание — нельзя.
Ф — давление ветра, при рассчете кладки на сжатие, следует принимать
равным 150, а при определении величины расхождения швов, 125 ksr'in-

Хютте. Т. II.
поверхности трубы (при очень лагоприятном положении и большой
высоте трубы — 200 kg/m2). Действие острых кромок и ребер в этих
цифрах уже учтено. Подлежащее умножению иа F давление ветра Ф
изменяется в зависимости от строительных форм трубы:

прн круглом стволе — 0,67 Ф/*1 I прп шестигранном стволе — 0,75 Ф/у
„ восьмигранном „ = 0,71 ФА'| „ прямоугольном „ =1,00 Ф/'.

При этом надо заметить, что F представляет собой площадь верти-
кального сечения трубы, которое в случае восьми- и шестигранных труб,
берется по диагонали поперечного сечения, а прп квадратном стволе —
параллельно одной из сторон его.

Принимают следующие обозначения;

f— площадь, рассчитываемого поперечного сечения трубы, в с: ,
G — вес частя ствола, вышеозначенного сечения, в kg,
h — высота части ствола вышеозначенного сечения, в го,
з — высота центра тяжести части ствола трубы, расположенной выше рассчиты-
ваемого поперечного сечения, в т,

Р — полное давление ветра — F на ту же часть ствола, в kg,

R — наружный радиус сечения, в m | при многоугольных сечениях ,
г — ввутренпии „	„	„ „ | радиусы вписанных окружностей J ’

к — наименьшая ширина ядра поперечного сечения, в га,

W — момент сопротивления сечення, в ст3,
с G	1 - В

So—~^ сжимающая нагрузка поперечного сечения, в kg/cm9.
£— напряжение сечення на изгиб, в kg/cm2,
8’—напряжение на ободе с надветрепой стороны, в kg/cm2,
8й — напряжение па ободе с подветренои стороны, в kg/cm2,
8т— наибольшее напряжение сжатия крайних волокон кладки в kg/cm2,
а— расстояние от точки Е приложения всех внешних сил до средней линии, в m
z — расстояние от пулевой линии до наружного обода в т.

При рассчете устойчивости трубы допускают, что сцепления между’

кирпцчем л раствором не существует и, что следовательно, швы с над-

nei реной стороны

<7 -7?-3“|

Фнг. 727.

могут свободно расходиться.

Условия у с Т ой ч ив о ст и ды м овой тру-
" ы (согласно суждения о том прусской Академии
строительных дел) сводятся к тому, что:

1.	Швы кладки могут расходиться не более, как
только до оси, проведенной через центр тяжести
сечения (при 125 kg/cm2).

2.	Наибольшее напряжение сжатия крайних (на
ободе трубы) волокон кладки 8т^50,15 h kg/cm2
пли ^7 kg для кладки из простого кирпича на взвест-
ювом раствора и ^5 15 kg длн кладки из клинкер-

ного кирпича на известково-цементном растворе J).

3.	Подошва трубы не должна испытывать никаких других напряже-

ний. кроме сжатия.

1> Нод клинкерным кирпичом следует разуметь кирпич, обладакуций сопротивлением
сжатая не менее 250 kg/cm2. Под известковым раствором — состав пз: 1 о. ч. извеегв
а 3 о. ч. песка <том I, отд. 6). Под известково-цемеитпым раствором — состав из:
! о. ч. цемента, 2 о. ч. извести и от 6 до 8 о. ч. песка.
4.	Наибольшее сжатие крайних волокон подошвы фундамента, при
хорошем грунте 3 kg/cm-, в исключительных случаях r=g 4 kg/cm3.

Под действием напора ветра происходит опрокидывание сечеиия
трубы вокруг нулевой линии (фиг. 727) и точка Е приложения всех
внешних сил перемещается в сторону на расстояние «, так что в конеч-
ном результате опрокидывающему моменту ветра будет противопоста-
влено (?, помноженное на плечо а.

Основное уравнение для расчета прочности дымовой трубы:

Ga = Ps; а — Ps: G.

Согласно правилам о сопротивлении на изгиб:

Ga = WS,
следовательно, 8 = Ga : W.

Напряжение волокон на одном стороне сечени.. будет:

а на друго л:

Последнее получает отрицательное значение и переходит в напряже-
ние растяжения, когда



S > 8„ или Ga : W > G : f.

Если нулевая линия расположена вне поперечного сечения, илп
к нему катательна, то оно испытывает только сжатие. В таком слу-
чае, точка Е лежит внутри ядра сечения, или а наименьшей ширине
ядра к.

В таком случае:

	/S ——	г к? — tj		
или:	G	Ga	ТГ  = 0, a —	—- к или i! -- .’
	f	~W	
откуда:	8" __	G	Ga G /. a \	/	a \  ~kf = 7 V -r fc) = °ll A- '
	S'~	f Z	

Такое явление возможно при чрезмерной толщпнё стенок трубы. Во
избежание непроизводительной затраты строительных материалов, растя-
гивающие усилия, выражающиеся в расхождении пвов, оффициально
признаны допустимыми. Для того, чтобы швы расходились не более чем


на воловину, а не должно быть больше е (второй ширины ядра) 1). Для
любого центрально-симметричного сечеиия е = кхт : у, где к обозначает
ширину ядра, хт — расстояние от крайнего слоя сжимаемых волокон до
оси, проходящей через центр тяжести сечеиия, а у — расстояние от той же
осп до центра тяжести половинного сечения.

До тех пор, пока а е. будем иметь:

Sm <&( j -f- S( ) (S' следует брать абсолютным).

Точнее: 8,„—8" -|- S"

(справедлив,о и для « > е).

Значения 8.т при различных соотношениях между R и г и разных
размерах а и значения Z для кольцевидных сечений (прп многоугольных
рассматривают вписанные окружности) даны в таблицах тома I, в отделе
учения о «противлении материалов (для сложного сопротивления).

Т а б л и ц а 9. Площади поперечного сечения тела трубы и радиусы
поперечного сечения внутреннего канала для дымовых труб различной
формы

(размеры вшив та).

Наружный  контур попере	Внутренний чного сечения	Площадь поперечного сечен ня /	Наименьший радиус внутреннего канала к	Наибольший ра- диус в н утре нпего капала е
Круг	Круг	it (К- — г2)	0,250 л (14-^)	0,47 R 4- 0;29 г
Восьми- угольник Квадрат	Восьми- угольник Квадрат	з,з]4 да — ri)  4.0 (IP — г»)	0,244 Е (1 + ^)  0.236 R (1+£)	0.48 R 4- 0,30 г  0,55 R -j- 0,34
Восьми- угольник Квадрат Квадрат  Квадрат	Круг  Круг  Восьми- угольник	3,314 Л2—кг9  4 R2 - пгг  4 .R2—3,314 г1  RJ	(0,876 R1 — 0,785 г«)1,08 /Ж  (1,333 /?* - 0,785 г‘) 1,414 /Ж  (1,333 IP- 0,876 г‘) 1,414 fit  0,23b R — 0,118 Ъ	0,53 R 4- 0,24 г  0,60 У? 4- 0,24 г  0.60 R -J- 0.24 г  	

Примерный расчет устойчивости.

Примерный расчет устойчивости дымовой трубы высотой в 22 т, при диаметре верх-
него отверстия в свету, в 1 m для... к...

Точные размеры трубы указаны на прилагаемых чертежах.

Для расчета служит* приведенный ниже эскиз (фиг. 728).

>) Подробнее см. О. Jftcker, „Устойчивость заводских дымовых труб Еженедельный
журнал Общественного Строительства, выпуски 12 и 13, Вена, 1901.
Таблица 10. Строительные формы и размеры трубы.

	Ствол । Цоколь	Фундамент
Вид поперечного сечеппя  Строительный материал	круглый квадратный  Радиальный Клинкерный кирпич	кпрппч	квадратный  Клинкерный кирпич п бетон
। Цемента о. ч. . Раствор .’ Извести о. ч. .  ’ Песка о. ч. . .  Вес д в kg;m3 . .	1 1  2	2  6	6  1700	1700	1  2  6  1700  | до 2000

Если обозначив в метрах:

7?0— верхний наружный радиус стержня
г — нижний внутренний	„	„

R —	„ наружный	„	„

?/ • -- высоту одного пояса (барабана)
6 — толщину стенок пояса (барабана),

то вес одного пояса (барабана) в kg: G — т.уЪ - (Rq -j- г) д’, вес
цоколя = fhg, /= среднему поперечному сечению цоколя в т2.

Примечание: при многоугольных сечениях R и т обозначают
радиусы окружностей, вписанных в наружный и внутренний обвод
сечения трубы. При восьмиугольных поперечных сечениях вместо к
подставляют число 3,314, при квадратных — 4.0.

Фиг. 728.

Таблица 11. Вес отдельных поясов (барабанов) стержня трубы.

Номер пояса		R»	г 1		Объем в т3	G bg
1	4.8  I .	0,70	0,62	0,20	3,979	6764
2	® 1  4™ 1	0,82	0 73	0,25	7,75	13175
3	6,4	0,98	0,76 '	0,38	13,287	22577
*	6,4	|	1,14	0,79	‘	0,51	19,690	33440

Поперечное сечение цоколя / =: 6,4712 т2 Общий вес стержня 75956 kg
Вес цоколя .... 55000 „

Расчет колонны и цоколя.

Примечание: если Р — давление ветра на колонну п Л/ — момент этого давления
относительно подошвы колонны, то момент давления ветра иа подошву цоколя будет}

(/>+ ),

где hi обозначает высоту цокозя.
Таблица 12.

Обозначения		Колонна над швом I h = 24 ш	Колонна над швом II h = 17,6 m	Колонна над швом III Л 11,2 m	Колонна над подошвой цоколя  Л = 29 m
R	ш		1,30	1,14	0,98	1,425
Г	111		0.73	0,76	0,73	0,725
е	kg		75956	42516	19939	(•’, = 55000  130956
Давление ветра Р kgm при © ~ 125 kg/m2 ’)		4020	‘2714	1575	l\ = 1781
Высота центра тяжести над основным швом ш		10,8	8,1	5,3	2,5  .V, = 67971
Момент давления ветра М kgm при © = 125 kg/m2		43416	21983	8347	
Вылет  . ?птра давления Л/	® —125 l.g/rn1	0,572	0,517	0,4] 7	0,52
	© —150 — *=1,2.125 kg/m2	0,686	0,62	0,50	0,62
допустимый размер вылета е m		0,84	0,756	0,6723	1,029
		Так как а при © = 125 kg/m2 меньше е, то швы могут разойтись, самое большее, только до оси, проходящей' через центр тяжести.			
Наименьший радиус ядра Z- ш		0,44	0,4!	0,37	0.40
Площадь попер, сечения f сш2		33486  2,27	22683	13430	64712
Давление собственного веса  $> = у kg; ст’			1,88	1,48	2,U6
Вспомогательные напряжения  S" =	4- в kg/cm2  при © = 150 kg/ma		5,72  - 1,18	4,72  I  — 0,96	3,48  0,52	о.54  1,19
Наибольшее напряжение на сжатие крайних волокон в kg/cm2		6,10	4,985	।	4,36	7,0

х) Стр. 450. Влияние формы трубы на величину давления ветра,
Из таблицы видно, °то допускаемое напряжение нигде, ве превзойдено;

Фундамент.

Вес	фундамента.............. 79400	kg

„	цоколя .................. 55000	„

ствола .................. 75956	„

Общин	вес трубы Go — 210356 kg

Если Р давление ветра и И момент давления ветра на колонну, a Pt и ЛГ, давление
ветра на цоколь и момент давления ветра на подошву цоколя, то момент давления ветра,
действующий на подошву фундамента, будет: ЛГ3 — Л!\ -j- Aa (Р -|- Pj, где 7г3 высота
фундамента.

_ 0,41 прп ® = 125 kg/ш	’

-Go-O,49 „ ® = 150	„	* =0.59.

JZ3 — 84894:

Так как <?2 < й2, то напряжения растяжения не могут появиться н основание фунда-
мента не будет оторвано от земли:

д— = 0,84 kg/cm*.

/о

Навболыпее давление на ребре основной плиты: &г—0О + х)~

= 1,54, тогда как

может быть допущено ~ 3 kg/cm2 (в виде исключения, даже 4 kg/cm2).

Грунт, на котором можно строить трубы—обычный хороший строительный грунт.

Форма ПОДПИСКИ: Я, пижеподписавщпйся, производитель строительных работ, при-
нимаю на себя полную ответственность за качество раствора, который должен иметь точно,
для этой цели установленный, состав, за прочность кирпичной кладки и за все строитель-
ные материалы, которые в отношении их веса, добротности и крепости должны соответ-
ствовать сделанным мною предложениям, а также и за технически правильное выполнение
всей постройки.

.... дня ... 19

Подпись заказчика:

. . . дня ...14

Подпись производителя строительных раб >т

Бетонные трубы. Имеются примеры постройки, в некоторых местах,
массивных дымовых труб из бетонных кирпичей с железной арматурой.
Сравнительно меньшая толщина стенок подобных труб, по сравнении'
с трубами из обыкновенного кирпича, обуславливает сравнительно более
низкую стоимость их сооружения.

, Во избежание вредного действия высоких температур и сернистой
кислоты на бетонную массу, все такие трубы необходимо выполнять
с футеровкой.

Железные трубы из литого листового железа для подвижных котлов
(локомобилей, стоячих, пароходных и т. п. котлов), а также для небольших
и средних размеров кстлов стационарного типа. Благодаря их относи-
тельной дешевизне и быстроте установки находят себе применевие,
несмотря на относительную недолговечность. На этом основавии, подоб-
ного рода трубы следует употреблять только в тех случаях, когда вся
установка имеет временный характер и должна быть быстро выполнена,
или если грунт непригоден ппа воззрения на нем тяжело' кирпичной
трубы.

Выполнение. Продольные и .поперечные швы отдельных бараба-
нов всего лучше выполнять путем автогенной сварки. При длине их от
5 до 6 ш, барабаны соединяются между собой посредством приклепанных
фланцев из углового железа. Толщина листов сверху вниз, через известные
промежутки, возрастает; обычно для верхнего барабана берут железо тол-
щиною в 3—5 mm, а для яижиего—в 6—8 mm, в зависимости от диа-
метра и высоты трубы. Верхний и нижний диаметры ее одинаковы
или же последний, т.-е. d„ = -4- 0,01 Hr,
,	-	4

сильного охлаждения, а0 следует брать в

при чем, вследствие более
раза шире, нежели это было

бы необходимо по расчету прп кирпичной трубе. Во избежание ржавления
железные трубы следует изнутри и снаружи красить. Наружную окраску
надо возобновлять, приблизительно, через каждые два года.

Устойчивость достигается путем расчаливания трубы проволоч-
ными канатами или тягами из нетолстого круглого железа с натяжными
скобамн.- Расчалка должна составлять с трубою угол не менее 30°. Ниж-
ний барабан на конце обращенном вниз снабжается кольцом из углового
железа, за которое труба прикрепляется болтами к чугунной плите, прочно
закрепляемой на кирпичном цоколе посредством анкерных болтов. Па
надежное закрепление расчалок надо обращать особое внимание.

Устойчивость трубы обеспечивается обычно тремя способами закре-

пления ее:

I.	Труба не расчаливается.................(фиг.	729)

2.	„ расчаливается в одном месте . (фиг. 730)

3.	„	„	„ двух местах . . (фиг. 731).

Давление ветра Ж =150 kg/m2 = 0,015 kg/cm2. Так как речь идет
всегда с круглой трубе, то расчетное давление можно- снизить до

2

— р = 0,01 kg/cm2.

Р — 0,01 1)1 kg (О — диаметр и I — высота трубы в ст).

Случай I. Для ствола, равномерно нагруженного давлением Р и
зажатого у основания, имеем:

Фиг. 729.

Pl	Pl	1)1-	DP

= «8ТГ, откуда »? = <j-jp — 0-01	= °>005 др kg/cm2.

к Д*-Дх* Д^-Д?

32 Д ’ Д

ст3,

JJl2	JJ2l2

8 = 0,005 -=• — 0,05 -уп—kg/cm2.

11	J)1—J)^

Обозначим через:

G — вес трубы в kg, b — ширину фундаментной
плиты в ст, а —расстояние между болтами в cm, S-—на-

грузку каждого болта в kg.

ГР X	s~il

Груба начнет опрокидываться при — = — ;следовательно, сгЬдолж-
t-i	L)

но быть > PZ или (тЬ > 0,01 PZ2, а при as-кратной степени надежности,
0,01 «ДР.

При начале опрокидывания, считая, что работать при этом будут
4 болта п пренебрегая величиной Z,

Gb , „ „

2 + 2&' =

^ = 0,
2	2
Условия устойчивости: Gb -{- 4 8а > 0,011/t2, при «-кратной степени
надежности = 0,01 rDP.

Случай 2. 77 = Шь откуда R = — — 0,005	. Z =•	—

2	J	21,	1г sin*?

ДР

Zj sin а ’

= 0,005

Для ствола трубы, равномерно нагруженного на и-
тяжении 1Л давлением Pt, можно написать:

Р 7	р 7	Т) 1 2

——- = 8IV, откуда S= —= 0.00125 • -„U kg cm2
о	о IV	УУ

или 5 = 0,0125 • ДЧ^СД* —Д^) kglcm2.

Случай 3. Оба участка труби, ниже верхнего
хомута, имеют одинаковую длину. Трубу следуес рас-
сматривать как балку, лежащую на опорах одинаковой
высоты, отстоящих на равных одна от другой расстоя-
ниях (том I, Сопротивление на изгиб:
балки постоянного поперечного ссченпя).
В таком случае будет спранедливо:

/?! = 1,25 • 0,01 Д/, = 0,0125 Д?,,

Фиг. 730

Фиг. 731.

Z, = 7— = 0,0125
Sill 21

В2 = 0.375 Pi Р> (lt |-

Dll .
Sin at

л =

= 0

0,5 Z,2

7 _ Jt,	0.01 д

' sin	sin Sg

Наибольшее напряжение трубы у нижнего хомута
Здесь:

И = 0,125 (0,01 Д/J Zi = 0,00125 Д/,2 = ТР» kg/Cin,
тп 2	7^°7 °

S = 0,00125	= 0,0125	kg/cm2.

Опрокидывающим усилием, которое вызывается натяжением расчалки,
обычно можно пренебрегать.

Локомобильные трубы для локомобилей, работающих с выхлопом
мятого пара в атмосферу, получают диаметр равный 1 пли 1,5-кратному
диаметру парового цилиндра и высоту (над устьем выхлопной трубы)
в 6 —7 раз превышающую их диаметр

Паровозные трубы. См. том III, Отдел железнодорожного стонтель-
ства: Паровозы.
Н. Питание паровых котлов.

Для питания паровых котлов надо употреблять чистую и мягкую
воду. Там, где естественных источников такой воды не имеется, необхо-
дима установка водоочистителей (стр. 463). Там, где возможно, самым
широким образом нужно утилизировать конденсат и сводить до минимума
добавку свежей воды (в благоустроенных установках добавок не более 3 —5 %).
Конденсат собирать и хранить но возможности без доступа воздуха (см.
также главу о Паровых машинах, Конденсация, стр. 633 и сл.). Питатель-
ная вода должна быть подогрета до возможно более высокой температуры.
Конденсат от всякого рода нагревательных приборов отводят обычно
в сборный бак, из которого и производится питание котлов. Сборные
баки для горячей воды надо располагать выше питательных насосов для
того, чтобы избежать всасывания, так как при высокой температуре
(свыше 60°) получается парообразование во всасывающей линии н насос
перестает работать. Подробнее см. ниже—„Подогреватели питательной воды".

а) Питательные приборы.

Поршневые насосы простого или двойного действия, непосредственно
соединенные с паровой машиной (прямодействующие насосы) или приво-
димые в движение от трансмиссии, ремнем илп эксцентриком, или нако-
нец, работающие от электромотора (приводные насосы); пароструйные
иаеосы (инжекторы), многоступенные центробежные насосы, приводимые
в движение электромотором (электронасосы) или паровой турбиной (турбо-
насосы). Для автоматического возврата в котлы конденсата, из всякого
рода нагревательных аппаратов существуют и с успехом используются
приборы различных конструкций. Схема такого устройства такова: кон-
денсат от различных нагревательных приборов собирается в один общий
сборный трубопровод и направляется в сборный резервуар. Пз этого
SByapa вода подъемным приспособлением подается к питательному
>ру, расположенному выше котла; из последнего вода, через пита-
тельный клапан, поступает в котел. Для подъема воды к питательному
прибору и для нагнетания ее в котел служит свежий пар, который затем,
уже в качестве мнтого пара обычно используется для подогревания той же
питательной воды или для какой-либо другой подходящей цели. Регули-
рование действия таких устройств достигается при помощи поплавков.
Преимущество его заключается в том, что отпадают потерн от испарения
горячего конденсата и в разгрузке насосов. С точки зрения Правил о
котлах автоматы для возврата конденсата независимыми питательными
приборами рассматривать нельзя. Производительность питательных при-
боров должна соответствовать § 9 Правил о котлах (стр. 476). Предпо-
чтения заслуживают питательные приборы с регулировкой, при которых
может быть достигнуто питание котлов в зависимости от расхода пара из
последних. Применение надежных автоматических регуляторов питания
(Г айне мана и др.) можно рекомендовать.

1>) Подогревание питательной воды.

1.	Подогревание отходящими газами (экономайзер). Поверхность
нагрева Hs в ш3 экономайзера, который понижает температуру отходя-
щих из котла газов с температуры до и подогревает при этом I) kg
ПАРОВЫЕ КОТЛЫ.

459

питательной воды в час с температуры t0 до градусов, определяется
пс формуле:



/	Ч,	T.—t\

I точнее —= ein ------1 11).

\	J J	12 —

Коэффициент теплопередачи, т.-е. количество, проходящее через 1 т3
в час, при разнице температур в 1°, в экономайзерах с непрерывной меха-
нической очисткой поверхности нагрева к — 10 до 15 кал./п>2/час/1°; для
экономайзеров без такой очистки — к — 5. С другой стороны температуру
отходящих газов Т2 после экономайзера п количество тепла, используе-
мое > на подогрев воды D(t1 —10), связывает уравнение:

ф В (1 + a L) Са (Г, - Т2) = D (fj - /01,

где i — коэффициент, учитывающий потерю тепла экономайзером в окру-
жающую среду (от 0,8 до 0,9) а прочие обозначения ясны из главы G
стр. 446. При расчете экономайзера оба вышеприведенные уравнения
решаются совместно. Предельный подогрев воды на 30—50° ниже темпе-
ратуры насыщенного пара, соответствующей давлению в котле; при не-
равномерной работе еще ниже, во избежание парообразованпя и гидравли-
ческих ударов в экономайзере. Прн естественной тяге не следует охла-
ждать газы ниже Т2 = 180°. Поверхность экономайзера при средней фор-
сировке котлов составляет обычно около 50% от поверхности нагрева
котлов, а при большой форсировке до 100%. Водяной объем экономай-
зера от 0,5 до 1,25 от часового расхода воды. Наиболее распространены
чугунные экономайзеры с гладкостенными (Г р и и) пли ребристыми (К а б-
л пц) трубами. Рабочее давление не свыше 25 at. Более высокое давление
требует установки железных экономайзеров; последние однако очень быстро
разъедаются ржавчиной и по цене значительно дороже чугунных. Ребри-
стые трубы необходимо периодически обдувать (перегретым паром) для
удаления налетов золы и сажи. В старых установках обычно для несколь-
ких котлов ставился один общий экономайзер в сборном борове (фиг. 732а).
В установках новейшего типа по большей части каждый котел снабжается
своим отдельным экономайзером (фиг. 732), который примыкает непосред-
ственно к котлу и обмуровывается с последним в один блок (см. вертикаль-
ные водотрубные котлы). При каждой экономайзерной установке должен быть
обходный боров (холостой), расположенный рядом пли под экономайзером
и снабженный необходимыми шиберами для возможности быстрого вклю-
чении и выключения экономайзера. Под экономайзером нужно иметь
золоуловительную камеру. Доступ к трубам по крайней мере с одной
стороны. Температура воды прп входе в экономайзер не менее 30°, во
избежание разъедания труб ржавчиной, которая неизбежно появляется
вследствие потения нижней части труб при питании более холодной водой.

т)	По поводу 0, см. том I, отдел „Теплота", стр. 494.
Подогрев холодной воды, в случае надобности, проще всего достигается
примешиванием к ней части горячей воды, выходящей из экономайзера.
Необходима частая, периодическая, а еще лучше непрерывная очистка
наружной поверхности труб от налетов сажи и летучей золы. Экономий-

Фиг. 732. Котельный аггрегат высокой производительности, состоящий из водотрубного
котла в 600 го2 с перегревателем в 160 ш2 и механической топкой „пат. Каблиц“ х) в 11 ш2
и экономайзера „пат. Каблиц*4 в 600 ш2.

верам нужно также не реже одного раза в год делать внутреннюю чистку
для удаления со стенок труб осадков накипи.

*} Ричард К а б л и ц, „О-во удешевления паропроизво детва и контроля топок".
Отделение для СССР: Москва, Солянка, д. 1, помещение 11.
Г88ОВ Ь

Фиг. 732а: Экономайзер Каблица в комбинации с вертикальным водотрубным котлом
вход газов,—скребки,—выход нагретой воды,—выход газов,—вход воды,—спуск,—котел.

2.	Подогревание мятым паром (от паровых машин, турбин и насосов)-
Расчет см. том I, отдел Теплопередачи.

Прямое смешение питательной воды с мятым паром применимо
только в том случае, когда пар ие содержит в себе примеси масла; произ-
водится в закрытых резервуарах, лучше с разрежением для того, чтобы
не только не увеличилось содержание кислорода в воде от растворения
воздуха в последней, а наоборот из воды удалялся бы, по возможности,
весь содержащийся в ней воздух. Если пар содержит значительную при-
месь масла, то его не приводят в непосредственное сопрпкосновенпе
с водой, а для подогревания воды употребляют трубчатые подогреватели,
включая последние в напорную линию питательного трубопровода. Пар
и вода в таких подогревателях направляются по принципу противотока.
Пар обычно направляется по трубкам с диаметром от 20 до 30 mm.
Трубки обычно медные или латунные, для устранения разъедания их
ржавчиной и ради лучшей теплопередачи. Во избежание большого проти-
водавлении общая плошадь живого сечения всех трубок должна быть пе
менее от площади поперечного сечения пароподводящей трубы. На
фпг. 733 изображен простой, а на фиг. 734—двойной противоточный подо-
греватель. Трубы закрепляются в решетке путем развальцовки и расче-
канки. 1’адн удобства очистки вся система труб делается выдвижной. Для
наблюдения за подогревом воды необходим термометр. Для выключения
подогревателя необходима обводная труба.

3.	Подогревание отводным паром (регенеративный процесс). См. главу
о паровых турбинах, стр. 654. При применении этого метода водяной
экономайзер обычно становится излишним и заменяется воздушным
экономайзером, подогревающим воздух, потребный для сжигания топлива
(во 'духоиодогреватели, см. стр. 402).

При неравномерной работе котельной, при кратковремен
ных перерывах или сокращении расхода пара следует иметь запасные
резервуары для хранения питательной воды; последнее особенно выгодно
в связи с применением регенеративного метода. Об аккумуляторах пита-
тельной воды см. том I, стр. 541 и том II стр. 565.
с) Очистка питательной воды

Механическая очистка Грубые, механические загрязнения питатель-
ной воды—примесь ила, глины и т. п. удаляются посредством отстойных
баков или фильтров. Размеры последних должны быть рассчитаны таким
образом, чтобы скорость движения воды в них была достаточно мала—
около 1 mm в секунду. Фильтрующим материалом служит гравий плп
кокс, которые укладываются слоями с различной величиной зерен. Очистка
фильтров производится путем перемешивания и промывания водой содер-
жимого фильтра. При возможности фильтр делают разборным.

Очистка от масла воды, поступающей из смесительных конденсаторов
и всякого рода аппаратов, питаемых исходящим паром, производится
посредством маслоотделителей и масляных фильтров. Устройство масло-
отделителей для мятого пара основано на том, что пар заставляют проходит!,
с большой скоростью по спиралевидному пути пли претерпевать резкие изме-
нения направления движения, благодаря чему масло, под влиянием центро-
бежной силы, выбрасывается из струи пара. Действие таких аппаратов не
всегда надежно; поэтому конденсат в этом случае необходимо пропускать
через многокамерные масляные фильтры. Перепуск воды при этом из
одного отстойника в другой производится прп помощи сифона, забираю-
щего воду из нпжнеи части отстойника; собирающееся, благодаря мень-
шему удельному весу, на поверхности воды в отсуойиике масло удаляется
через слив. Очищенная таким образом вода пропускается еще через фильтр
пз древесной шерсти пли кокса, периодически возобновляемый.

Химическая очистка. Главнейшими пакппеобразователями являются
содержащиеся в питательной воде сернокислые, углекислые и хлористые
соединения кальция и магния. Содержание таких сернокислых и углекис-
лых соединений обусловливает жесткость воды.

1	немецкий градус жесткости соответствует содержанию 10 mg извести
(СаО) или 7,15 mg магнезии (MgO) в одном литре.

1	французский градус жесткости соответствует содержанию 10 mg
углекислой извести (СаСО3) = 0,56 немецкого градуса.

1	английский градус жесткости соответствует содержанию 14,3 mg
углекислой извести (СаСО3) — 0,8 немецкого градуса.

Сернокислые соединения (сульфаты) прп испарении воды
выделяются в виде плотного, твердого осадка, который и образует соб-
ственно котельную накипь.

Углекислые соединения (карбонаты) присутствуют в воде
в виде растворимых в пей двууглекислых солей, в большинстве случаев
прп одновременном избытке свободной углекислоты. Эта свободная угле-
кислота улетучивается полностью из воды прп нагревании до темпера-
туры парообразования; углекислота же полусвязанная—только после про-
должительного кипячения. Из остающихся затем в воде углекислых солей,
углекислая известь совершенно в ней нерастворима (1:50000), а угле-
кислый магний—растворим очень трудно; так что оба эти углекислые
соединения выделяются прн нагревании воды в виде осадков, которые
прикипают к разогретым стенкам и постепенно увеличивают собою основ-

’) См. гл. о воде т. I, Материаловед., а также: Н е i d ер г i е ш—Die Relnigung des
Kcsselspeisewassers, изд. 1909 г. и II. Гордо и.—Вода и ее очистка для питания
паровых котлов, промышл. целей и пигья, изд. Макиз 1927
ную массу накипи, состоящую, как было сказано выше, главным образом
из сернокислых соединений.

Хлористые соединения (хлориды) в воде вообще легко рас-
творимы; концентрированный раствор хлористого магния под давлением легко
распадается с выделением соляной кислоты, которая легко может вызвать
разъедание котельного железа. При одновременном присутствии в воде хло-
ристого или сернокислого магния и углекислой извести, при высокой темпе-
ратуре воды, а, следовательно, и при значительном давлении, между упомя-
нутыми соединениями в котле происходят реакции по следующим формулам И:

MgCl2 + СаСО3 = MgO 4- СаС12	СО2

Хлористый	Углекислая	Окись	Хлористый	Углекислота

магний известь	магния кальций

MgSO4 4- CaSO3 = MgO 4- CaSO4 +'CO2
Сернокислый	Сернокислая

магний	известь

Хлопья MgO, выделяющиеся из MgCl2, не прикипают к стенкам котла,
а выделяющиеся пз MgSO4 — прикипают. В том и .другом случае, однако,
MgO одинаково вреден для котла, так как даже при небольшой толщине
сильно понижает теплоотдачу от стенок к воде и вызывает перегрев железа.

Химическая очистка воды, имеющая целью предотвращение
образования накипи в котле, достигается либо осаждением содержащихся
в воде накипеобразователсй, путем перевода их пз растворимых в нерас-
творимые соединения, либо же, наоборот, переводом накипеобразующих
солей в такие соли, которые в воде растворимы весьма легко и потому
долгое время могут оставаться в ней в состоянии раствора, несмотря на
концентрацию последнего. Из воды, по возможности, должны быть удалены
также и все вещества, являющиеся источником разрушения пли разъеда-
ния стенок котла, а именно: кислород, угликислота и хлористые соедине-
ния. Очистку воды следует производить вне котла в особых резервуарах
пли баках. Для того, чтобы процесс очистки воды в водоочистителе про-
исходил быстро и основательно, очень валено, чтобы сырая вода предва-
рительно была хорошо подогрета (=t 80°). При подогреве воды уда-
ляется зрительная доля газов и затрудняется доступ воздуха к ней.
Подогревать, минимум до 80°, перед закачкой в котел следует, собственно
говоря, даже и воду, уже подвергавшуюся ранее очистке, как например,
конденсационную и пермутированную воду, так как, как. известно, вода
в таком состоянии энергично поглощает воздух. Для подогрева воды поль-
зуются часто мятым паром от питательных насосов. В некоторых случаях,
например, прп небольших установках, очистку воды можно производить
в самом котле. При этом необходимо, однако, часто продувать котел. При
переводе накипеобразователсй в растворимые соли в котле постепенно
образуется все более и более концентрированный раствор последних,
поэтому время от времени содержимое котлов должно полностью плп
частично сменяться (продувка через 1—2 неделп, полная смена через
Р/2 - 2 месяца). Рекомендуется делать периодически анализ i) 2) воды пз котла.

i) Z. d. V. d. 1900, стр. 1295.

2) Дип. инженер Карл Шмид т, „Очистка и испытание питательной воды для коиов",
Штуттгарт, взд. Конрад Витвер.
С разного рода разъеданиями можно довольно успешно бороться,
поддерживая в котле до некоторой степени щелочную реакцию. Щелоч-
ным раствор обладает свойством вспучиваться ').

Водоочистители следует ставить: для котлов с большим объемом воды,
при жесткости сырой воды в 12 немецких градусов, а для водотрубных
котлов—даже прп жесткости в 6—7 немецких градусов.

Бдительный общий надзор, ежедневные анализы как сырой так н
очищенной воды и периодические анализы воды из котла являются необ-
ходимыми условиями удовлетворительного действия каждой водоочисти-
тельной установки.

Количество реактивов на 1 т3 воды и 1° жесткости при содержании
в воде углекислой извести (временная жесткость) от 10 до 15 g, а прп
содержании сернокислой извести (постоянная жесткость) —от 20 до 35 g
кальцинированной соды.

Различные способы химической очистки. Выбор в каждом отдельном
случае зависит от свойств воды, устанавливаемых анализом последней.
Практикуются следующие способы:

Очистка одной едкой известью, всего лучше в виде известковой воды
(1 kg извести на 1 т3 воды), применяется в тех случаях, когда в воде
имеется примесь только одних двууглекислых солей кальция или магния.
Едкой извести в этом случае прибавляется такое количество, чтобы при
двууглекислой извести, кроме свободной углекислоты, была также и полусвя-
ванная углекпслота, а при двууглекислой магнезии вся углекислота была бы
полностью связана известью; таким образом, в осадке простой углекислой
извести будет больше, нежели имелось извести (или соответственно маг
незип) в сырой воде. Преимущество этого способа —его дешевизна.

Очистка одной содой применяется преимущественно для выделения
сернокислой извести, при чем простая углекислая известь осаждается,
а сернокислый натр переходит в раствор. В виду относительной раство-
римости углекислой магнезии сернокислая магнезия не может быть
с достаточной полнотой выделена одною только содой, поэтому необхо-
дима еще добавка некоторого количества едкой извести. Точно также
и двууглекислая известь выделяется содой таким образом, что простая
углекислая известь осаждается, а двууглекислый натр переходит в раствор
и вместе с питательной водой поступает в котел, где под влиянием
высокой температуры теряет один эквивалент углекислоты и снова обра-
зует соду. При так называемом регенеративном способе
(R е i с h 1 i n g’a) из котла берется некоторая часть воды с содержанием
в ней соды и употребляется одновременно и для предварительного подо-
гревания воды, подлежащей очистке, и для осажденпя двууглекислой
извести, блаюдаря чему свежен соды приходится добавлять только такое
количество, которое необходимо для разложении могущих оказаться в воде
сернокислой извести и хлористого кальция.

Очистка совместно едкой известью и содой в настоящее
время । р вменяется чаще всего, так как, бл годаря совместному действию сГбопх указан-
ных реактивов, достшастся полное и при том пе дорого стоящее выделение из воды
большинства содержащихся в ней солей, в том числе и соединения магипя.

1) „О разъедании железа водой и водянистыми растворами*4 Е. Н е у п и О. В аде г
Изв. Инет, но пспыт. мат., 1908, 1 е 2 тетпадь.

Х.огтг. Т. П.

30
Очистка едким натром, как и предыдущий способ, может быть при-
менена во всех случаях, но обходится дорого.

Большинство нз применяемых в настоящее время водоочистителей
в главнейшем состоят из двух, один над другим расположенных баков,
из которых верхний служит для смешения сырой воды с реактивами,
а нижний—в качестве отстойника, для отделения осадка от очищенной
воды и в качестве сборника последней. Подогревание воды может происхо-
дить в отдельном баке или в верхнем баке водоочистителя. Химические
реактивы размешивают в воде вручную или механическим способом;
осветление воды достигается путем отстаивания илп ври помощи фильт-
ров или фнльтр-прессов. Применяемые в настоящее время водоочисти-
тели состоят обычно из одного, вертикально поставленного, цилиндриче-
ского резервуара, который горизонтальными перегородками разделен на
отделения, предназначенные для загрузки реактивов, для подогревания
сырой воды, для смешивания воды с реактивами и для осветления очи-
щенной воды. Когда применяют едкую известь, то для приготовления
известковой воды в большинстве случаев ставят особый вертикальный
конический резервуар.

Очистка углечислым баритом, который вместе с едкой известью
служит для выделения гипса (CaSO4)

CaSO4 -f- ВаСО3 = СаСО3 4- BaSO4.

Сернокислый барит и углекислая известь выпадают в виде осадка; таким
образом, в раствор не переходит нп одна соль. Необходим большой
избыток трудно растворимого углекислого барита. Процесс осаждения
протекает очень медленно. Преимущество: в котел не проникает никаких
растворенных солей.

Очистка цеолитами. Патентованные Акц. О-вом J. D. R i е d е 1,
в Берлине, под названпем „пермутитов" искусственные цеолиты пред-
ставляют собой основные силикаты алюминия, обладающие свойством
заменять входящие в состав их основания другими. Для умягчения воды
применяется натровый пермутит, для удаления железа—марганцевый.

Воду подлежащую смягчению пропускают через фильтр, загружен-
ный натриевым пермутитом, при чем известь и магнезпя поглощаются
пермутитом, а кислый двууглекпелый в сернокислый натр переходят
в фильтрат. Если пермутпт обозначить через Р, то реакцию смягчения
роды можно изобразить следующими формулами'

P-Na, 4- Call, (СО3)2 == Р • Са + 2 NaIICO8

Р • Ка2 4~ CaSu4 = Р • Са + Na_,SO4.

Таким способом может быть достигнуто полное смягчение воды,
т.-е. жесткость ее сведена к 0°. Скорость фильтрации и высоту фильтра
устанавливают сообразно со степенью жесткости воды. Воду из котла следует
от времени до времени совершенно спускать и заменять свежей, во избе-
жание образования слишком концентрированного раствора углекислого
я сернокислого натра. Когда ннтриевое основание пермутита окажется
всецело израсходованным и замененным другим, то оно может быть вос-
становлено путем обработки пермутита раствором поваренной соли (хло-
ристого натрия), по следующей формуле:	,

Р • Са +- 2 Na • CJ = Р • Nag 4- Са • С12
п в таком виде означенный реактив снова пускается в дело. Пермутит
как бы совершенно не расходуется, если не считать некоторой неизбеж-
ной потери его при промывке, связанной процессом восстановления. Все
устройство сводптся к простому баку, наполняемому пермутитом. Кроме
трубопроводов для притока и отвода умягчаемой воды, должны быть еще
два трубопровода для подвода и отвода регенерирующего раствора пова-
ренной соли. Регенерация (оживление) совершается по мере надоб-
ности во время перерывов йронзвэдства. При крупных котельных уста-
новках следовало бы иметь по два таких пермутитовых фильтра для
попеременного пользования.

Очистка воды от железа марганцевым пермутитом основана на том,
что осажденные на цеолите высшие окислы марганца легко отдают кисло-
род. Действие продолжается только до тех пор, пока в фильтре есть
запас кислорода. По израсходовании кислорода необходимо восстано-
вление фильтра марганцовокислым калием илп кальцием, независимо от
того, будет лп фильтр служить для удаления из воды железа или
марганца

Очистка путем испарения х) применяется на больших силовых цент-
ралях с паровыми турбинами и поверхностной конденсацией отработан-
ного пара. Добавка небольшого количества свежей воды к конденсату
от турбин всегда необходима, в виду целого ряда неизбежных потерь пара
и воды при эксплоатацпи котлов (продувка котлов, полный спуск воды
из них ври чистках, расход пара питательными насосами, утечка пара
через вентили и т. д., в общем около 10%). Испарение производится
в многокорпусных испарителях, иногда с применением вакуума; вода
испаряется и снова сжижается. Расход свежего пара в трехкорпусном
испарителе, завода Акц. О-ва „Атлас", около 0,5 kg на лптр дестплата.

Электрическая очистка. (См. журн. „Die War in с", 1922, выпуск 7,
стр. 95). За последнее времн производятся испытания различного рола
способов электрической очистки воды. Применение слабого (10—15 V
и 0,02 A,m2 поверхности нагрева) постоянного тока. Расход тока, вклю-
чая потери в регулирующих сопротивлениях, 0,7 до 1 W/m2 поверхности
нагрева. Анод (кислород) — изолированная подвеска, катод (водород) —
котел. Выпадают известь и гипс.

Способ противотока (по Н a u р t v о g е 1’ю) с пульсирующим постоян-
ным током 0.5 V и от 0,5 до 0,8 А, без электродов. Направление
течения тока: положительный полюс соединяется с одним, а отрицатель-
ный—с другим концом котла. Окончательных выводов, как об этом, так
и о других подобных способах, практика пока еще не сделала.

Арматура паровых котлов.

Грубая арматура: Колосниковая решетка, топочный фронт
с дверцами, перегородки для дымоходов, задвижка для регулировании
перегрева, шибер с троссом, ролпкамп и противовесом, подставки, стойки,
башмаки, связи, площадки для обслуживания, перила и набор инструмен-
тов для шуровки котла.

*) Archiv fiir Warmewirtschaft, 1S22, вып. 6.
Точная арматура.

а)	Предохранительные клапана.

Необходимые размеры предохранительного клапана определяются из
формулы (см. „Правила о котлах", стр. 475).

dh = 0,38 -р,

где: d — диаметр к лат па в ст,

Н — подъем клаваиа в ст,
р — абс. рабочее давление в at.
Н — пон. иагрева котла в т2.

Полнопроходные к л а п а н а—подъем составляет не менее
Ч4 их диаметра; могут иметь площадь поперечного сечения в 3 раза
меньше, чем обыкновенные клапана.

Давление пара иа каждый клапан не должно превышать 600 kg, при
большем давлении следует ставить два илп большее число клапанов.

Клапана с рычажной нагрузкой обычно предпочитают клапанам
с непосредственной нагрузкой. Па фиг. 735 изображен открытый, хорошо

доступный клапан: его правильное положение—строго горизонтально во
всех направлениях и легко может быть точно выверено. Опорная призма
точки поворота рычага заключена в обойме,  которая прикрепляется
ко фланцу коробки сквозным болтом с ганкой (а не шпилькой). Точка,
в которой передается давление рычага на клапан, может лежать в одной
плоскости с опорной поверхностью седла или немного нпже. Рычаг
покоится на ножах. Ось вращения, точка, в которой передается давление
на клапана и точка подвеса груза должны лежать в одной плоскости.
Рычаг должен иметь достаточно прочные размеры, ножи—достаточную

длину.

Правильные размеры клапана получают при соблюдении следующих соотношении:
2 d
наименьшее расстояние между ножами ~ d; высота рычага над средним ножем — — тол-

щина рычага . Седло клапана плоское, или реже коническое, не должно быть шире

2—2,5 пип. Прп плоском седле клапан реже заедает, по конические гарантируют большую
плотность (угол седла = 45°). Направляющие клапан крылья должны быть возможно
длинней. Рычаг направляется вилкой иди серьгой сверху замкнутой, ограничивающей
вместе с тем подъем клапана.
Полнопроходный клапан завода Акц. о-ва III еффер пБуденбер г (фиг. 736).
Пар действует первоначально па нижнюю коническую поверхность клапана; эта поверх-
ность и служит для определения нагрузки на клапан и расстояния грузя до клапана.
При достижении допускаемого давления клапан приподнимается лишь незначи-
тельно; еслп допускаемое давление превзойдено, то происходит постепенное увеличение
хода клапана, вследствие давле-

ния пара на иижпюю часть диска,
прикрепленного к коническому
клапану и служащего для увели-
чения его хода. При полном
открывании клапана, последний
пропускает столько пара, что
увеличение его давления в котле
не может происходить даже при
усиленной топке.

Вместо грузовых иногда
употребляют пружинные
клапана, которые тоже бы-
вают с непосредственной или
рычажной нагрузкой. При-
менение себе они находят,

Фпг. 736.

по преимуществу, при паро-

ходных в передвижных котлах, так как у последних на ходу груз подвергается
сильным сотрясениям. Грузовые рычажные клапана надежнее пружинных.

Ь)	Паровые вентили (ср. стр. 79).

Проходные, угловые. С колонками или со скобой. С наружной
нарезкой на шпинделе. Для ограничения подъела клапана и затвора
сальника изнутри при перебивке его на ходу, на шпинделе делается
заплечик с конической заточкой. Чтобы перебивку сальника можно было
производить при закрытом клапане, пар должен давить на клапан снизу,
а не сверху. Прн больших вентилях (диаметр 250 mm и более)
и давлении свыше 12 at, длн облегчения открытия клапанам, устраивают
обводный паропровод небольшого диаметра, который используется также
и для прогревания паропровода. В больших вентилях должен быть пре-
дусмотрен также кран для спуска конденсационной воды из корпуса вен-
тиля каждый раз перед открытием клапана. Прй низком давлении
(до 8 at) коробку, крышку и маховик делают из чугуна, колонку и попе-
речину из литого железа, шпиндель, тарелку, седло, сальник и накидную
гайку (матку) - из красной меди. При более высоком давлении чугунное
литье заменяют стальным. При высоком давлении и сильном перегреве
пара—шпиндель, седло и клапаннан тарелка —- из сплавов никкеля.
Неизбежные в запорных вентилях обычного типа резкие повороты струи
пара ведут к довольно значительной потере давления, которая возрастает
по мере увеличения диаметра вентиля и скорости движения пара1).
На этом основании, при устройстве крупных паропроводов предпочитают
ставить не клапана, а задвижки (завода А. Б о р з и г, в Берлине),
а если и клапана, то другого типа, как, напр., запорный клапан системы
Koswa, завода Шу манн и К° в Лейпциге, изображенный на фиг. 737.
При этой конструкции вентиля, если и изменяется направление движения

’) Журнал баварского О-ва Надзора за котлзми, 1924, выпуска 9, 10, 11, 12
в „Die Warme“, 1924, выпуски от 36 до 42 и 1925, выпуски 3, 4 и 5.
пара, то в самой незначительной мере. На фпг. 738 показаны потери
давления, вызываемые запорными приборами различных систем, в связи
с различной скоростью движения пара.

На случай аварии с паропроводом, разрыва илп какого-либо другого
крупного повреждения, ставят автоматически самозаппрающдеся или так

называемые аварийные
клапана (Rohrbruchven-
tile).

Требования, пред-
являемые к последним,
таковы: 1) надежное
самозапирание, без тол-
чков, независимо от
того, на каком расстоя-
нии от клапана прои-

Фиг. 738. I—вентиль обычной
конструкции; II—вентиль си-
стемы Кава: III —задвижка.

Chop^cmb rrfs

Фиг. 73Г-

Фиг. 737.

зойдет разрыв трубопровода; 2) нечувствительность по отношению
к водяным ударам и к колебаниям в расходе пара — невозможность
преждевременного закрытия; 3) возможность приспособления к любым
условиям работы; 4) наличность надежной сигнализации, оповещающей
о происшедшем закрытии клапана; 5) возможность обслуживания (закры-
вания и открывания) клапана от руки с расстояния. Изображенный на
фпг. 739 автсматический самозаппрающпйся клапан фирмы Н u b п е г
& Mayer в Вене удовлетворяет всем этим требованиям.

с)	Питательный трубопровод.

Питательные обратный и запорный клапана.

(См. §§ 9, 11 и 12 Правил о котлах).

Всасывающая труба с сеткой и приемным клапаном ведет к пита-
тельному насосу. Нагветательн}ю трубу прокладывают, избегая воздушных
мешков. При больших насосах на напорной линии необходим воздушный
колпак. Скорость воды во всасывающей и нагнетательной трубах = 1 m/sec.
На нагнетательной линии должен быть обратный клапан (фпг. 740), авто-
матически закрывающийся под давлением воды в котле; подъем его от !/6
до */s диаметра. Между котлом и обратным клапаном включают какое-


либо запорное приспособление (запорный клапан, кран или задвижку),
для того, чтобы, закрыв последнее, можно было произвести осмотр

и ремонт обратного клапана, не выклю-
чая котла ив работы. При питательных
насосах с механическим приводом на
нагнетательной трубе нужно ставить
предохранительный клапан. Выходное
отверстие питательной трубы внутри
котла надо располагать по возможности
выше, почти около напнизшего уровня
стояния воды в котле. Делается это
с той целью, чтобы питательная иода,
поступая в котел, в наиболее юрячей
воне, возможно быстрее освобождалась
от принесенного сю с собою воздуха,
прежде чем последний соприкоснется со
Стенкамп котла. В жаротрубных котлах
предпочтительнее вводить питательную трубу
днище; длина вводного отростка трубы-сколо
быть расположен выше жаровой трубы.

Фиг. 740.

спереди, через переднее
3 т; последний должен

питательного клапана руковод-

W е i п И g предлагает при определении диаметра	___ _

ствовагься данными о ларопроизводптельпости котла. Таким образом, при известной часовой
...	....™	диаметр а именно:

производительности, питательный
2000 I fe — 75

ил anyн получает соответствующий

1640 „ — 70

1200 „ —65

900 „ —55

mm

700

500

300

200

kg - 50

— 45

— 40

— 35

mm

V

»

и

Я) Приспособления для спуска воды пз котла.

В качестве запорных приборов применяются вентили, краны и зад-
вижки. Вентили обычно менее плотны, чем

краны и задвижки, зато последние труднее
открывать и закрывать под давлением. Двойной
запор—вентиль между котлом и краном (или
задвижкой)—имеет поэтому все преимущества.
Для удаления из котла грязи и пла приме-
няются специальные спускные клапана (фиг.741).
Последние отличаются прос’готой ухода, быстро-
той открытия и запирания и возможностью
притирки под давлением. Включение какого-
либо простого запора между таким клапаном
и котлом — желательно. Диаметр спускных
органов не следует брать слишком большие
30—60 mm не больше в зависимости от раз-
меров котла. Спускные клапана должны быть
легко досту пны п защищены от сырости, загряз-
нения золой п т. и.

Фиг. 741.	Устраивать общую спускную линию для

нескольких котлов не следует, так как это
может послужить источником несчастного случая, если при продувании
одного из котлов горячая вода попадет в другой, не работающий, оста-
ношенный на чистку котел, у которого спускной кран может быть также
открыт; поэтому лучше устраивать независимую спускную трубу для каждого
котла и все такие трубы выводить в общий канал достаточных размеров.

е)	Приборы для указания уровня воды в котле.
(§ 10 Правил о котлах).

Фиг. 742.

Водомерные стекла. Наружный диаметр стекла — около 20 mm,
длина не менее 250 mm. Необходима очень точная приточка к стеклу
нижней и верхней втулок для того, чтобы набивка нз сальников не про-
никала в трубку. В качестве уплотнительного мате] нала обычно служат
особого вида резиновые прокладочные кольца. Для предупреждения пора-
нения кочегара осколками лопнувшего стекла, водомерное стекло должно
быть снабжено каким-либо предохранительным приспособлением, в виде,
напр., стеклянного щита с залитой в нем проволочной сеткой. Стекла
завода Schott & Gen отличаются особо высокими качествами по со-
противляемости высоким давлениям *) Весьма целесообразна конструкция
водомерных стекол системы Клингера (фиг. 742). Уровень воды виден
весьма ясно; стекла отличаются большой прочностью п поэтому не тре-
буют каких-либо предохранительных ограждений. Необходимо следить
за тем, чтобы краны водомерных стекол не
закипали, а всегда свободно провертывались
кругом. Если водомерные стекла приходится
располагать на большой высоте (например,
в вертикальных водотрубных котлах), то наблю-
дение за уровнем воды бывает сильно затруд-
нено. В таких ел; 1аях с успехом применяются
приборы е искусственным освещением мениска
в стеклах, а также водоуказатели специальных
конструкций. За уровнем воды в котле в таком
случае следит, например, поплавок, соединенный
с каким-либо внешним указателем, расположен-
ным иа высоте глаза кочегара. Или для той же
целп пользуются приборами, где, в зависимости
от положения уровня воды в котле, изменяется
разница высот двух столбов воды, влияя на
положение столба другой более тяжелой указа-
тельной жидкости, видимой кочегару Такие
приспособлении, однако, не признаны еще зако-
ном за безус iobho надежные.

Пробное краны или клапаны. В виде
второго пр гспособления для наблюдения за

.рсвпем воды в котле закон требует постановки двух пробных кранов.
Один из них должен быть расположен в плоскости наниизшего уровня
воды, а другой — на 80 — 120 mm выше первого, т.-е. должен сообщаться
с паровым пространством. Диаметр отверстия около 10 mm, канал —

’) Журнал Zeitschrift f. die KeramiSche Glas- und verwandten Industries Выпуск 4,
год изд. 58.

2)	См. „Die W a r m e“, 1924, стр. 585.
прямой для того, чтобы, в случае засорения, его можно было проткнуть
насквозь иглой. Пробки кранов должны провертываться кругом. Необхо-
дима прочная установка на приклепанных к котлу фланцах или на
особых штуцерах.

f)	Манометры.

Применительны только пружинные манометры (с пластинчатыми илп
трубчатыми—система Бурдона — пружинами). Пружинные манометры
следует предохранять от нагревания и потому располагать на некотором
расстоянии от котла. Соединение манометра с паровым пространством
котла достаточно длинной, обязательно изогнутой в виде петли трубкой,
которая всегда должна быть заполнена водой (конденсатом), а не паром
(см. т. I, отд. Измерительные приборы).

К. Зксилоатация и надзор за паровыми котлами.

Выбор типа котла см. стр. 381.

Коэффициент полезного действия котельной установки зависит от
состояния котлов и степени их форсировки, от уменья кочегаров топить
и от качеств топлива. Для получения высокого коэффициента полезного
действия котельной и дешевого пара, нужно постоянное наблюдение за
работой котлов, с регистрацией и последующим анализом всех основных
факторов, обусловливающих качество .этой работы; эпизодические испы-
тания котельной в этом отношении не достаточны.

Котлы должны быть всегда в достаточной степени чистыми, как с вну-
тренней, так и с наружной стороны, т.-е. не должны быть загрязнены
накипью изнутри и сажей и золой снаружи. Накппеобразование преду-
преждается предварительным очищением сырой питательной воды и воз-
можно более полным использованием для питания котлов конденсата.
Питательная вода, как сырая, так и очищенная, а также содержимое
котлов подлежат периодическому исследованию. Периодическое, через воз-
можно более короткие промежутки времени, удаление из дымоходов летучей
золы: регулярная обдувка труб, перегревателя и экономайзера. Исправное
состояние обмуровки, перегородок и газоходов и плотность крышек, при-
крывающих разные отверстия, лазы и т. и. в обмуровке; доступность
и плотность шиберов. Приспособленность топок ,к сжигаемому топливу
и исправное состояние топок.

Автоматическое взвешивание поступающего в котельную топлива
и измерение расхода питательной воды при помощи водомеров, для уста-
новления нагрузки котельной и ее коэффициента полезного действия.
Большую пользу приносят приборы, указывающие расход пара пз котлов
в каждый данный момент (паровые часы). Избегать чрезмерной нагрузки
котлов во избежание увеличения потерь от химической неполноты сго-
рания топлива в топках и с отходящими газами. С другой стороны, при
слишком малой нагрузке котлов, относительно большая потеря иа растопку
и от прогара после остановки.

Применение рстпстрирующих газоанализаторов и пирометров способ-
ствует уменьшению потерь с отходящими газами Гетр. 421) и от неполноты
горения. Необходим периодический контроль над зольностью топлива
и над содержанием горючего в сгаркал
Оценка покупаемого топлива по его рабочей теплопроизводптельности;
влажность и зольность ио возможности должны быть минимальными.

В крупных установках при каждом котле должен быть щит со всеми необхотмыми
коитро 1ьными инструментами» как-то: паромером, газоанализатором, дифференциальным
тягомером, прибором, указывающим температуру и т. д.

В крупных котельных уместно кроме того иметь центральный щит для измерений
и управления. Центральная регулировка топок (Gentrup & Petri). За последнее время
делаюгся даже попытки вв> сти автоматическое центральное регулирование тонок, в целях
повышения коэффициента полезного действия ')•

Обязательное постановление НКТ СССР от 2 сентября 1929 г
№ 287.

Правила устройства, установки, содержания и осви-
детельствования паровых котлов, пароперегревателей
и водяных экономайзеров.

Выписка из Известий Наркомтруда СССР от 28 сентября 1S29 г. № 38—39.

I.	Общие положения.

1.	Настоящие Правила распространяются на все постоянные и под-
вижные паровые котлы, пароперегреватели в стационарных установках
и водяные экономайзеры для посгоянпых паровых котлов — кому бы они
ни принадлежали (за изъятиями, указанными в ст. 2).

2.	Настоящие Правила не распространяются: а) на паровозные и ва-
гонные паровые котлы п паровозные пароперегреватели и водяные эконо-
майзеры на железных дорогах, подведомственных ПЕНС; б) на паровые
котлы, пароперегреватели и водяные экономайзеры на морских и речных
судах, снарядах и иных пловучих средствах; в) на паровые ьотлы, снаб-
женные выкидной трубой, благодаря которой давление пара в котле не
может превысить полуатмосферы по манометру, плн снабженные другим
равнозначащим приспособлением (например пр (межуточным выкидным
баком); г) на паровые котлы, поверхность нагрева которых не превышает
3 т'1 и притом составлена исключительно из труб с наружным диаметром
не свыше 65 тт.

3.	Паровыми котлами считаются все закрытые приборы, служащие для
получения водяного пара с абсолютным давлением более одной атмосферы
(более 1 кд на 1 сто2), используемого вне самого прибора.

4.	К постоянным (стационарным) паровым котлам относятся все те
котлы, которые по своему назначению или по своей конструкции пе пред-
назначены для передвижения в зависимости от работы и требуют для
установки постоянного фундамента.

К подвижным паровым котлам относятся такпе котлы, которые по
своему назначению пли по своей конструкции предназначены для пере-
движения в зависимости от работы и не требуют для установки постоян-
ного фундамента.

Если подвижной котел устанавливается для работы в постоянном поме-
щении, .о как помещение ютла, так и установка последнею, подчиняются
соответствующим требованиям настоящих Правил, относящимся к поме-
щению и установке постоянных паровых котлов.
I Еслп локомобиль устанавливается в постоянном помещении для мо-
лотьбы плн других сельскохозяйственных работ, а также для приведения
в действие дробилок, насосов и т. и. временно, на срок не свыше 3*/2 ме-
сяцев в сезон, то в данных условиях работы он приравнивается к подвиж-
ным паровым котлам.

5	Пароперегревателями считаются все закрытые приборы, обогрева-
емые горячими газами п служащие для повышения температуры пара.

6	Подяиыми.экономайзерамп считаются все закрытые приборы, обогре-
ваемые горячими газами и служащие для повышения температуры пита-
ющей паровой котел воды с давлением более одной атмосферы по мано-
метру.

Экономайзеры, представляющие собою по конструкции неотделяемую
и невыключаемую часть котла, рассматриваются как одно неразрывное
целое <с котлом и на них распространяются правила, установленные для
паровых котлов.

7.	В тех случаях, когда настоящими' Правилами устанавливаются
какие-либо прана или обязанности для окружных (или соответствующих
им) органов труда в инспекции труда путей сообщения по принадлеж-
ности, — эти права и обязанности осуществляются:

а)	инспекцией труда путей сообщения — в отношении котлов, паро-
перегревателей п экономайзеров, находящихся под ее надзором;

б)	окружными (илп соответствующими пм) органами труда — в отно-
шении всех остальных котлов, пароперегревателей и водяных экономай-
зеров.

примечание. Под техническими инспекторами НКТ в настоящих Правилах разу-
меются как территориальные технические инспектора труда, так и технические инспек-
тора труда путей сообщения.

II Паровые котлы.

I. Материал и конструкция паровых котлов. 8. Степки парового
кстла должны быть изготовлены пз литого железа или красной меди.

Материалы для постройки и дли ремонта паровых котлов должны
удовлетворять нормам НКТ СССР, установленным для материалов для
изготовлении паровых котлов.

Применение чугуна для изготовления частей котла (патрубков, шту-
церов, колен и крышек) не допускается.

Качество материалов для постройки и для ремонта паровых котлов
должно быть удостоверено.

При этом качество материалов котлов, приобретаемых за границей,
должно быть удостоверено учреждением, имеющим в стране изготовления
котлов официальное право на выдачу соответствующих удостоверений.

Котлы, построенные и установленные до введения в действие насто-
ящих Правил, могут иметь стенки из сварочного железа, а также несмы-
ваемые продуктами горения чугунные детали. штуцеры, патрубки, колена
и крышки круглого пли овального сечения с на большим диаметром не
свыше 250 тт при максимальном рабочем давлении пара в 6 атмосфер.

В отношении вновь строящихся котлов запрещение применять чугун
для изготовления частей котлов вступает в силу по истечении трех лет
по введении в действие настоящих Правил.
9.	Паиннзшпп уровень воды в паровом котле должен быть, по край-
ней мере, на 100 тт выше панвысшсй линии соприкосновения стенок
котла с продуктами горения.

Настоящая статья не распространяется:

а)	па котлы, поверхность нагрева которых образована исключительно
поверхностью водяных труб с наружным диаметром нс более 103 тт-,

б)	на вертикальные газотрубные н водотрубные котлы, которые имеют
трубы, отводящие газы, в самом корпусе котла.

Котлы, указанные в п. „б“, должны иметь наинпзтнй уровень воды
выше неба топкп, по крайней мере, па 100 тт. Если трубы, отводящие
газы, имеют внутренний дпаметр более 100 тт, то они д>лжны быть
защищены от соприкосновения с продуктами сгорания изоляцией нлн за-
щитными металлическими футлярамп, которые начинаются ниже напннз-
шего уровня воды в. котле и оканчиваются при выходе пз пределов котла.

Примечание. В котлах, построенных и установленных до введения в действие
настоящих Правил, допуск1е1ся омывание парового пространства горячимо газами лишь
при условии, если температура газов не превышает 400° С и если притом стенки котла
сделаны из литого железа.

2. Арматура и гарнитура паровых котлов. 10. Каждый паровой котел
должен быть снабжен, по крайней мере, двумя не зависящими друг от
друга предохранительными клапанами, нз которых один должен иметь
устройство, пе позволяющее обслуживающему котел персоналу изменять
нагрузку клапана.

11.	У постоянных котлов по крайней мере один предохранительный
клапан должен быть рычажный, грузовой.

В подвижных котлах оба клапана могут быть пружинные.

12.	Нагрузка клапанов должна быть такова н клапаны должны быть
рассчитаны и отрегулированы таким образом, чтобы давление пара в котле
не могло повышаться в котлах с рабочим давлением до 7 атмосфер более
чем на 0,2 атмосферы, а в котлах с рабочим давлением свыше 7 атмо-
сфер— более чем на ЗЯ протпв допущенного рабочего давления.

13.	Дпаметр предохранительных клапанов исчисляется (за изъятиями,
указанными в ст.ст. 14 и 15) последующей формулеириф. Л. К. Рамзпна:

сУг = 0,38^-,

где d — дпаметр предохранительного клапана в сантиметрах, h — высота
подъема клапана в сантиметрах, Н — поверхность нагрева котла в квад-
ратных метрах и Р— абсолютное давление пара в котле в атмосферах.

При расчете диаметра обыкновенного предохранительного клапапа
по формуле проф. JT. К. Рамзпна. подъем клапана h должен приниматься
не более 1/20 d, хотя бы в действительности он был более указанной ве-
личины.

Применение поллоподъемных предохранительных клапанов (т.-е. вы-
сотой подъема h до 1/id) допускается прп условии, если конструкция нх
испытана в отношении высоты подъема и удостоверена компетентным го-
сударственным органом.

Минимальный диаметр предохранительного клапана должен быть не
менее 4 ет, хотя бы расчетом определилась меньшая величина диаметра.
Определенная по формуле нроф. Л. К. Рамзпна площадь проходного
сечення представляет собой полную площадь всех клапанов — как откры-
тых, так и имеющих устройство, не позволяющее обслуживающему котел
персоналу изменять нагрузку клапана. В том случае, если по расчету по-
лучается только один клапан, должен быть поставлен второй добавочный
клапан.

14.	В отношении существующих котлов для проверки клапанов
остается в силе формула нроф. Котурницкого, принятая в Правилах,
утвержденных 11КТ СС.БР 14 ноября 1923 г. и действовавших до вве-
дения в действие настоящих Правил:

/ dh = 0,006-5-,

где d — дпаметр клапана в сантиметрах, h — высота подъема клапана
в сантиметрах, D — наибольшее количество пара в килограммах, выраба-
тываемое котлом в 1 час, и Р — абсолютное давление пара в атмосферах.

15.	Прп расчете клапанов для котлов с высокой производительностью
(свыше 50 кд с 1 w»3,Ji) надлежит пользоваться основной формулой
нроф. *Л. К- Рамзнна:

dh = 0,0075-5 ,

где d— дпаметр предохранительного клапана в сантиметрах, h— высота
подъема клапана в сантиметрах, D — наибольшее количество пара в ки-
лограммах, вырабатываемое котлом в 1 час, п Р—абсолютное давление
пара в котле в атмосферах.

16.	Клапаны должны быть устроены таким образом, чтобы всегда
можно было проверять их исправное состояние н поворачивать тарелки
нх во время действия котла.

17.	Все предохранительные клапаны могут быть расположены на одном
патрубке. Прн этом от патрубка, на котор м установлен один илн не-
сколько предохранительных клапанов, воспрещается брать пар. В случае
расположения на одном общем патрубке несколькпх предохранительных
клапанов площадь поперечного сеченая патрубка должна быть не менее
суммы сечений предохранительных клапанов. Грузы рычажных предохра-
нится! ных клапанов должны быть сделаны нз одного илн нескольких
кусков, прочно закрепляемых иа конце рычага. Дополнять грузы отдель-
ными кусками как н'о-либо материала, не укрепленными намертво с основ-
ными грузами, воспрещается.

18.	Давление на каждую клапанную тарелку не должно превышать,
по общему правилу, 600 В исключительных случаях допускается давле-
ние до 1 500 кд, при условии устройства приспособлений, облегчающих
подъем груза при проверке клапана.

19.	Прп устройстве общей трубы для вывода пара нз пределов ко-
тельной, сечение трубы должно быть не менее суммы сеченнй предохра-
нительных клапанов, для которых труба устроена Прн устройстве по-
добных отводящих труб необходпмо устанавливать отвод воды н сигналь-
ные приспособления (например свистки), если выпуск пара ие слышен
кочегарам.
20.	Каждый паровой котел должен быть снабжен верным манометром,
запломбированным Палатой мер и весов или уполномоченным ею другим
учреждением. Манометр должен быть рассчитан на число атмосфер, пре-
вышающее, по крайней мере, па две атмосферы давление, необходимое
при гидравлическом испытании котла.

Деления на циферблате должны быть нанесены в килограммах на 1 ст2.

На циферблате манометра должна быть проведена красная черта че-
рез деление, соответствующее наивысшему допускаемому давлению в котле
с учетам добавочного давления от водяного столба при ннзкоопущенных
манометрах.

Взамен красной черты, наносимой на циферблате манометра, разре-
шается укреплять (путем припайки) снаружи на крышке манометра метал-
лическую пластинку, окрашенную в красный цвет и плотно прилегающую
к стеклу манометра.

Манометр должен быть хорошо освещен, защищен от влияния лучистой
теплоты топлива и так установлен, чтобы показания его были отчетливо
впдны обслуживающему котел персоналу.

Каждый манометр должен быть снабжен сифонной трубкой. Па сп-
фонпои трубке от стенки котла до манометра не должно быть вентилей,
кранов или иных запорных устройств, за исключенном трехходового крана
для контрольного манометра с диаметром фланца в 38 тт при толщине
его в 6 тт. Трехходовой кран должен быть установлен между манометром
и сифонной трубкой.

Если манометр установлен на сифонной трубке длиною по прямому
направлению в 1 т илп более, то разрешается кроме трехходового крана,
расположенного непосредственно у манометра, устанавливать на той яге
трубке кран для разобщения этой трубки в случае надобности от котла.
Указанный кран должен быть всегда запломбирован в открытом состо-
янии. Кроме того на длинной сифонной трубке необходимо устанавли-
вать краник плп пробку для выпускания воды.

21.	Для питанпя паровых котлов с поверхностью нагрева более 10 т2
или работающих прн давлении более 6 атмосфер должно быть установлено
не менее двух питательных приборов, которые должны приводиться в дей-
ствие независимо один от другого. Два независимых прибора признаются
достаточными и для нескольких котлов, расположенных в одном поме-
щении, но при условии, если по своей производительности каждый в от-
дельности нрпбор с избытком достаточен для питанпя всех котлов.

Производительность питательных приборов должна соответствовать
следующим нормам:

а)	Прп установке двух питательных насосов производительность
каяиого пз них должна быть не менее двукратной длительной макси-
мальной производительности всех работающих котлов, при чем одни насос
должен быть с паровым двигателем.

б)	При установые трех нли более питательных насосов общая про-
изводительность их должна быть не менее утроенной длительной макси-
мальной пр шзводительностн всех работающих коглов. При этом часть
насосов с суммарной мощностью не менее половины мощности всех насо-
сов должна быть с паровыми двигателями.


в)	Прп установке двух инжекторов производительность каждою нз
них должна быть не менее троекратной длительной максимальной произ-
водительности котлов, а при установке трех илп более одинаковых ин-
жекторов производительность каждого нз них должна быть не менее
учетверенной длительной максимальной производительности всех работа-
ющих котлов, деленной на число инжекторов.

Примечание. В отношении	котлов, уже действовавших до ввело пня в дев-

отвис настоящих Правил, техническому инспектору НКТ нредошавляося право в отдель-
ных случаях до; ускать отступления от указанных р пн. „а*1. „б“ и яв“ настоящей
статьи норм производительности питательных приборов в сю зону снижения их, но не
более чем па 25%.

22.	Для питания парового котла, у которого произведение числа, вы-
ражающего поверхность нагрева котла в квадратных метрах, па число
атмосфер рабочею давления по превышает 2( О, в качестве второго пита-
тельною прибора (при инжекторе паровом илп приводном насосе) может
применяться ручной насос с разрешения окружного (или соответствую-
щего ему) органа труда пли инспекции труда путей сообщения по при-
надлежности.

Водопровод может заменить один нз питательных* приборов, если
давление в водопроводе превышает разрешенное рабочее давление в котле,
по крайней мере, на I1 3 атмосферы. Водопровод для питанпя котлов без
второго питательного прибора не допускается, за исключением случая
питания парового к’отла, имеющего поверхность нагрева не более 10 ni1
и работающего прп давлении не свыше 6 атмосфер. Ручной насос в ка-
честве одного питательного прибора допускается для питания только таких
котлов, у которых произведение числа, выражающего поверхность нагрева
в квадратных метрах, на число атмосфер рабочего давления не превы-
шает 50.

Каждая труба, подводящая воду пз питательной сети к котлу, должна
иметь в месте присоединения к нему запорный клапан нлн вентиль н обрат-
ный клапан, запирающийся автоматически давлением изнутри котла.

Запорный клапан может быть прикреплен плп непосредственно
к котлу, нлн к прикрепленному к нему штуцеру нлн фланцу (ст. 27).

Обратный клапан присоедппяется непосредственно к запорному кла-
пану (пли вентилю).

23.	Котлы с разным рабочим давлением, установленные в одном
и том же помещении, должны иметь самостоятельные питательные при-
боры, удовлетворяющие нормам, укапанным в ст. 21. Кроме того к ним
должны быть присоединены отдельные, подводящие воду трубы.

Примечание. В отдельных случаях, прн разности рабочих даелеппй в паровых
котлах зе свыше 1 — 2 атмосфер, техническому инспектору nj«доставляется право до-
пускать питайте котлов от общ<й питательна.и остановки, но с тем, чтобы к котлам были
устроены отдельные трубопроводы с соответствующими запорными приспособь пнями.

24.	На каждом паровом котле должны быть, по крайней мере,,одно
водоуказательное стекло п два пробных крапа для контроля уровня воды
в котве. Внутренний диаметр пробного крана должен составлять не менее
8 тт. К котлу должен быть укреплен неподвижный металлический ука-
затель, доходящий до водомерного стекла н установленный на высоте
наицнзшего уровня воды в кегле. У этого указателя должна быть при-
креплена надпись: „Наинизшпй допускаемый уровень воды". Ианнизшнй
допускаемый уровень воды в стекле должен быть виден не менее как на
25 тт выше верхнего края нижней гайки.

Для вновь строящихся котлов с поверхностью нагрева в 100 тт
н выше установка второго водомерного стекла является обязательна..1.

Нижний пробный кран должен быть установлен на горизонте наиииз-
шего уровня воды в котле, а верхний пробный кран — непосредственно
над горизонтом наивысшего уровня воды в котле. Каждый пробный кран
должен соединяться самостоятельно с котлом. Допускается установка водо-
мерных стекол и пробных кранов на колонках (кувшинах), соединенных
с водянымп и паровыми пространствами котла трубами, диаметром ие
менее 75 тт.

В случае непосредственного соединения с котлом водоуказательных
стекол и пробных кранов трубками длиною до 500 пгт диаметр трубок
должен составлять не менее 25 тт, в остальных же случаях — не менее
75 тт.

В тех случаях, когда на котле устанавливаются два водоуказательных
стекла, пробных кранов может п не быть.

Соедииение водомерных стекол, а также водопробных кранов с котлом
должно быть таково, чтобы краны водомерных стекол и водопробные краны
можно было прочищать по прямому направлению для устранения засо-
ре и ня их.

Краны водомерных стекол должны быть такого устройства, чтобы
можно было менять' стекла во время работы.

Водоуказательпые стеклянные трубки должны быть защищены на слу-
чай разрыва приспособлениями, не затрудняющими наблюдения за высо-
той уровня воды.

При установке водоуказательиых приборов системы Клингера особого
ограждения не требуется.

Водомерные стекла должны быть освещены настолько, чтобы кочегар
легко мог видеть их показания. При высоком расположении пробных кра-
нов и водомерных стекол должен быть обеспечен удобный и безопасный
к ним доступ при помощи постоянных галлерей илн иных приспособлений
из несгораемого матерпала.

Котлы с несколькими паровыми пространствами и самостоятельными
водяными уровнями рассматриваются как отдельные паровые котлы,
и каждый нз них должен быть снабжен требуемыми водоуказательнымп
приборами.

В вод трубных котлах с двумя илп несколькими продольными верх-
ними барабанами (котлы Бабкок и Внлькокс, Шухова и др.) на каждом
барабане должны быть установлены по крайней мере одно водомерное
отекло и пробные краны. В водотрубных котлах с двумя нли несколькими
верхними поперечными барабанами на том барабане, у которого произ-
водится постоянное наблюдение за высотой уровня, должно быть поста-
влено не левее двух водомерных стекол.

25.	Соединение котла с паропроводом должно производиться через
парозапорный вентиль плн задвижку, которые присоединяются илп непо-
средственно к котлу, или к приклепанному к нему штуцеру илп фланцу.

26.	Каждый паровой котел должен иметь спускной кран, задвижку
или вентиль для спуска грязной воды и опоражнивания котла, присоеда-
г------------------------------------------------------——---------

нясмый или непосредственно к котлу, нлн к прикрепленному к нему шту-
церу илп фланцу.

Постановка спускных приспособлении на коленах н отводах допу-
скается при обязательном условии выполнения колен и отводов пз лптого
железа плп в виде стальном фасонной отлпвкп. Применение чугуна вос-
прещается.

У котлов с поверхностью нагрева 80 т2 нли выше и с давтениом
пара более 10 атмосфер непосредственно между спускным краном н котлом
должен быть поставлен вентиль (нлп задвпжка).

Постановка промежуточного вентиля (пли задвижки) преследует цель
облегчпть открытие спускного крана при продувке котла под рабочим
давлением н последующим плавным открытием вентпля (плн задвижки)
обеспечить вытеканпе воды из котла без резких толчков.

Водоспускная труба с краном нлп вентилем должна быть расположена
в самой низкой часгп котла, если это допускает его конструкция, и не
должна иметь сообщения с питательными нлн иного назначения трубо-
проводами.

Применение автоматических спускных приборов не исключает необ-
ходимости установки спускных кранов илп вентилей.

Спускные краны нлн вентиль и штуцер, к которому онп присоеди-
няются. должны быть доступны для обслуживания во время действия
котла. Выпускаемая пз котла вода не должна его подтапливать.

На всех крапах и клапанах питательных (водопроводных) и паро-
проводных труб должны иметься отчетливые нестираемые знаки, показы-
вающие направление воды плн пара.

27.	Вся арматура должна быть установлена на патрубках (штуцерах
или фланцах), прикрепленных непосредственно к котлу. В случае необ-
ходимости установки арматуры непосредственно на стенке котла, арма-
тура должна быть прикреплена к стенке котла шиилькамп. Этот способ
крепления допускается в том случае, если диаметр отверстия в стенке
котла не превышает 25 тт.

Па котлах с поверхностью нагрева не более 20 т2, если притом они
работают прн давлении не свыше 6 атмосфер, арматуру разрешается уста-
навливать путем ввертывания в стенку котла или на ниппелях.

В случае постановки шпилек илп самой арматуры на резьбе в стенке
котла, нарезанные концы с внутренней стороны должны быть укреплены,
если это позволяет конструкция, путем постановки контргаек или рас-
клепки (шпилек).

28.	Паровые котлы должны быть устроены так, чтобы возможно было
осматривать отдельные их части п очищать их внутренние стенки. Лазы
для проникания внутрь котла должны иметь размены не менее
300 тт X 400 тт и закрываться прочными не чугунными крышками.

В частях котла с размерами между соседними стенками меньшими,
чем необходимо для проникания внутрь котла человека, если иритом
днища плп кожухи установлены на заклепках, должны быть устроены
лючки, если позволяет конструкция, размер'м не менее 100 тт2 в диа-
метре. В противном случае, если по конструкции котла устройство люка
диаметром 100тт не представляется возможным, могут быть установлены
лючки меньшего размера иди отверстая, закрывающиеся пробками на резьбе.
Для осмотра внешних частей котлов, имеющих кирпичную обмуровку, в по-
следней должны быть устроены лазы размером не менее 400 min X 450 тт.

29.	Всякий котел, изготовленный после введения в действие насто-
ящих Правил, должен быть снабжен на заводе-изготовителе металличе-
ской дощечкой с обозначением на ней зтвода, изготовившего котел, ну-
мера котла по списку завода, го. а постройки котла п величины расчет-
ного давления.

Эта дощечка должна быть укреплена на видном месте котла. Кроме
того эти же данные должны быть выбиты в виде клеим на корпусе котла,
вблизи от водоуказательноп арматуры

3.	Помещения для постоянных паровых котлов. 30. Помещения для
постоянных паровых котлов, работающих иод давлением свыше 0,5 атмо-
сферы но манометру, должны удовлетворять требованиям ст.ст. 31—51.

31.	Стены н пол котельного помещения должны быть несгораемыми
или огнестойкими, а крыша может быть несгораемой, огнестойкой, защи-
щенной от возгорания нлн н указанных ниже случаях — сгораемой.

Устройство потолочных перекрытий над котлами в котельных поме-
щениях ие допускается, за исключением особых случаев установки паро-
вых котлов под мастерскими, жилыми и иными помещениями, а также
внутри мастерских (ст. 53).

Материатамп для стен котельного помещения могут служить: кирпич,
бетон, железобетон, шлакобетон, пустотелые бетонные камни и т. д.

Пол может быть кирпичный, бетонный, плиточный, асфальтовый, до-
щатый, уложенный без воздушных прослоек по бетонной подготовке,
торцовый по бетонной подготовке н т. д.

Материалами для кровли могут служить: железо, черепица, этернит,
террофазерпг, толь, рубероид и т. д.

Стропильные конструкции, а также покрытие между ними могут
быть железные, железобетонные и деревянные. При этом деревянное
покрытие, уложенное поверх стропил, а также деревянная подшивка
должны быть снизу изолированы железом по войлоку или асбесту, если
это покрытие отстоит от верхней поверхности обмуровки котлоп менее
чем на 3,0 т. Устройство деревянной подшивки допускается по затяжкам
стропил.

Временные со сроком службы не более двух лот котельные устрой-
ства могут быть устроены при предприятиях пли хозяйствах, имеющих
временное назначение в сгораемых зданиях, при чем в иих допускается
устройство земляных полов.

В тех случаях, когда целевое назначение работ, для производства
которых предназначалась котельная установка, не могло быть осущест-
влено в течение 2 лет, срок службы котельной установки может быть
продлен, но пе свыше, чем па 3 года (всего на 5 лет). Продление срока
службы сверх 5 лет допускается только с особого разрешения инспекции
труда.

В лесистых местностях, в которых преобладающим местным строи-
тельным материалом является дерево, в сгораемых зданиях разрешается
устройство постоянных котельных установок с поверхностью нагрела
котлов до 20 «г2. Устройство котельных в сгораемых зданиях с поверх-
ностыо вагрева котельной установки более 20 т2 разрешайся в особых
случаях лишь с согласия инспекции труда.

В котельных помещениях пая перед фронтом котлов, предназначен-
ный для непосредственного обслуживания их, не должен быть ниже
уровня непосредственно прилегающий к з гаи ню котельной территории.
Отступления от этого требования допускаются в тех случаях, когда это
вызывается экономическими и эксплоатацпонными соображениями (напри-
мер при шахтных н ступенчатых топках, прн употреблении топлива
малой тепловой емкости).

32.	В котельных помещениях, в которых устанавливаются паровые
котлы с большим объемом воды (более 100 I на 1 т2 поверхности на-
грева), покрытие котельной должно удовлетворять следующим требова-
ниям:

а)	при собственном весе конструкции покрытия (включая стропила
обрешетку, подшивку, опалубку и кровлю) до 90 кд иа 1 т3 покрытие
может быть сплошным без световых фонарей;

б)	прн собственном весе конструкции покрытия от 90 до 150 кд
на 1 т2 в покрытии над котлами должны быть устроены световые фонари
с площадью отверстий для них в покрытии не менее 10% от площади
пола, занятой котламп;

в)	прн собственном весе конструкция покрытия свыше 150 кд
на 1 т2 площадь отверстий для световых фонарей должна соответствен по
составлять не менее 20%.

Примечание. Вместо предусмотренных в п.п. „6“ и „в“ настоящей статьи, а также
в ст. 33 световых фонарей, если устройство последних нс требуется для достижения
необходим'it освещенности в котельном помещении, разргпгается устраивать перед фрон-
тами котлов расположенные выше обнуроикп котлов застекленные проемы соответствую-
щих размепов, а также применять иные конструкции, обеспечивающие возможность сво
бодного выхода пара, образующегося при взрыве парового котла.

33.	В котельных помещениях, в которых устанавливаются котлы
с малым объемом воды (не более 100 Z иа 1 ш2 поверхности нагрева/,
устройство световых фонарей в покрытии обязательно только в том
случае, если вес покрытия превышает 105 кд на 1 иг2. В этом случае
площадь отверстий в покрытии для световых фонарей должна составлять
пе менее 10% площади, занятой котлами, включая обмуровку.

34.	Устройство в котельном помещении перекрытии над и между
котлами для установки экономайзеров, дымососов, золоуловителей и т. и.,
а равно перекрытий между котлами для установки вспомогательного обо-
рудования, контрольно-измерительных приборов и т. д. допускается в за-
висимости от конструкции котельной.

35.	Выходные двери котельного иомещенпя должны открываться
наружу от простого нажатия на полотнище двери.

В тех случаях, когда через ворота котельного помещения топливо
подвозится непосредственно к котлам, псобходнмо устройство тамбура
таких раз еров, чтобы вагонетки илп другие приспособления, на кото-
рых топливо подвозится к котлам, могли свободно помещатьсн в там-
буре, когда наружная н внутренняя двери его закрыты. Тамбур у вход-
ных дверей (ворот) может быть деревянным. Вместо устройства тамбура
могут применяться другие приспособления, предотвращающие врывание
колодного воздуха в котельную.
36.	Котельное помещение с площадью пола свыше 250 wfi должно
быть снабжено достаточным количеством выходов — пз расчета, чтобы
по фронту котлов расстояние между выходами было не более 50 т.
Во всяком случае число выходов должно быть не мелос двух. В котель-
ном помещении с площадью пола не свыше 250 »г2 допускается устрой-
ство одного выхода с тем, чтобы выход этот был устроен в части поме-
щения, расположенной перед фронтом котлов.

37.	В рабочей части, в проходах п над котлами котельное помеще-
ние должно иметь дог сточную освещенность естественным светом.
В местах, где по техническим условиям соблюденпе этого требования
невозможно, допускается применение искусственного освещения.

38.	Для устранения в котельном помещении высоких температур
должна быть устроена вентиляция, которая должна обеспечивать дости-
жение следующего эффект,к

а)	в основной рабочей зоне, т.-е в зоне обычного пребывания коче-
гаров, температура воздуха но должна превышать 27° С при всех тем-
пературах наружного воздуха в тенн не свыше плюс 17° С. Прн темпе-
ратурах воздуха в тепп свыше плюс 17° С температура в указанной
зоне не должна превышать наружную температуру более чем на 10° С.

б)	на рабочих площадках, расположенных в верхней части ебмуровкп
котлов плп над обмуровкой и предназначенных для периодического крат-
ковременного обслуживания аппаратуры котлов (вспомогательная рабочая
зона), температура воздуха но до.джна превышать указанную в п. „а“
настоящей статьи температуру в основной рабочей зоне более чем
на 5° С.

Примечание. Указанные температурные нормы относятся к местностям, в которых
средняя юмнература иап олее жаркого месяца года нс превышает в 13 часов (1 чш дпя)
25° С в теяп. Для местностей с более жарким климатом нормы допускаемых температур
в котельных помещениях устанавливаются НКТ союзных республик,

39.	Котельное помещение должно быть снабжено противопожарным
оборудованием, характер которого определяется по согласованию с мест-
ными органами государственного пожарного надзора.

40.	Еслп котельное помещение непосредственно прпмыкает к жилому
плн рабочему помещению плп складу горючих материалов, то оно должно
быть отделено от вих во всю высоту глухой каменной, кирпичной нли
бетонной стеной, толщиной не менее 38 ст, нли железобетонной стеной,
толщиной нс менее 12 ст. 1» этой стене допускается устройство необхо-
димых отверстий для паропроводов, трансмиссий и пр., а также дверных
проемов с прочными огнестойкими дверьми-полотнищами, открывающимися
в сторону котельной. В стене, отделяющей котельное помещение от ма-
шинного зала, разрешается, кроме дверных проемов, устраивать окна
с армированным стеклом.

41.	Расстояние от фронта котлов пли от фронта выносных топок,
еслп обслуживание последних производится со стороны фронта котлов,
до противоположной стены котельного помещения должно составлять
ие менее 3 т. Если фронты котлов плн выносных топок расположены
Олни против- другого, то расстояние ежду ними должно составлять
пе менее 5 т. При атом в промежутках между фронтами котлов, а так
же между фронтами котлов и стеною разрешается установка насосов,
весов а т. п., а также устройство соответственно огражденных люков
в полу — с тем, чтобы ширина проходов перед фронтами котлов состав-
ляла не менее 1,5 т.

При устройстве свободного прохода между боковыми стенками обму-
ровок двух соседних котлов нли между боковой нли задней стенкой
обмуровки котла и смежной стеной здания котельной шприна прохода
должна составлять нс менее 1 т, а между отдельными выступающими
частями, расположенными на поверхности стен обмуровки (например
балки каркаса обмуровки, трубы вентиляции и т. п.), а также ме >у
этими частями и частями здания (колонны, лестницы, ведущие на котел
и рабочие площадки, и т. и.) ширина прохода должна составлять не менее
80 ст.

В случае установки котлов, при которых требуется боковое обслужи-
вание тонки плп котла (шуровка, обдувка и т. п.), ширина прохода должна
обеспечивать беспрепятственность упомянутого обслуживания и должна
составлять не менее 2 т.

Примечание. Для вертикальных (стоячих) котлов системы Лсшлпелль, Шухова
и др- соблюдена • указанных расстояния пе обязательно, па распотожеппе 1аких паровых
котлов, должно обеспечп:ь удобство и безопасность их обслужи! алия. Прп этом свобод-
ный проход перед фронтом копа должен составлять во всяком случае пе менее 1,5 т.

42.	При отсутствии указанных в ст. 41 проходов обмуровка котла
не должна вплотную примыкать к стене котельного помещения, по должна
отстоять от нее по крайней мере, на 70 тт, при чем этот промежуток
может быть заложен по концам и прикрыт свэрху кирпичом. Разрешается
также засыпать этот промежуток инфузорной земгей пли легким ветвер-
деющим шлаком плп другими негорючими и иетвердеющпми изоляцион-
ными материалами.

43.	Расстояние от верхней поверхности обмуровки котла или от верх-
ней расположенной над обмуровкой котла п предназначенной для его
обслуживания рабочей площадки до нижнпх конструктивных частей по-
крытия котельной должно составлять не менее 2 т.

44.	Для входа на паровой котел н ухода за расположенными наверху
приборами должны быть устроены постоянные лестницы н галлсреи пз
несгораемого материала, снабженные перилами. На верхней поверхности
обмуровки котла должны быть устроены по краям прочные ограждения
пз несгораемого материала.

45.	Установка над котлами воЛяных баков допускается с тем, чтобы
расстояние между верхней поверхностью обмуровки и нижней поверхно-
стью баков составляло не менее 2 т и чтобы бакп перекрывали пе бо-
лее 20% всей верхней поверхности обмуровки котла н не закрывали
световых фонарей, указанных в ст. ст. 32 и 33 настоящих Правил.

Над проходами бакп могут устанавливаться в зависимости от ширины
и длины проходов.

46.	Установка в котельном помещении баков для нефти и нефтявых
остатков допускается емкостью не более полусуточного запаса. Нефтяной
бак должен быть закрытый, должен сообщаться с наружным воздухом
трубкой диаметром не менее 25 тт и иметь переливную трубку, а так
же трубку для спуска нефти в безопасное место иа случай пожара.

Установка нефтяных баков над котлами не допускается
При нефтяном отоплении котлов должны устраиваться безопасные
в пожарном отношении приемники для случайно вытекающего нз топок
нлн форсунок нефтяного топлива так, чтобы последнее ие попадало
на пол котельного помещения.

В котельном помещении при нефтяном отоплении паровых котлов
обязательно должен иметься запас сухого песка в количестве не менее
1 т3.

Для очистки и ремонта нефтяных баков рабочие допускаются в них
после вытеснения нз баков газов прп помощи пара.

Отступления от указанной в настоящей статье нормы запаса нефти
и нефтяных остатков допускак>т"я не иначе, как с разрешения органов
государственного пожарного надзора.

47.	Устройство бункеров разрешается над помещением перед фрон-
том котлов. Над бункерами допускается устройство железнодорожных
путей и иных транспортирующих приспособлений.

48.	На случай резкого понижения расхода пара из мест значитель-
ного потребления его должна быть устроена сигнализация в котельное
помещение, или в последнем должен быть установлен указатель расхода
пара.

49.	Запас твердого топлива в котельном помещеинн нормально
не должен превосходить суточного расхода его котлами. При этом топ-
ливо должно складываться б гаком месте, чтобы подвозка н свалка его
не могли стеснять кочегара прн нсполненпн работ, связанных с уходом
за паровыми котлами.

Зайас топлива в бункерах может быть любой величины.

50.	Запрещается загромождать котельное помещение какими-либо
материалами и предметами пли хранить их на котле. Проходы к выхо-
дам и самые выходы из котельного помещения должны быть всегда сво-
бодными.

51.	Запрещается установка в котельном помещении таких машпн,
приборов н аппаратов л производство таких работ, которые пе имеют
прямого отношения к обслуживанию пли ремонту паровых котлов пли
самого помещения.

Допускается установка в котельном помещении предназначенных дли
обслуживания его динамомашин, пар<рзых машин, локомобилей и двига-
телей внутреннего сгорания мощностью не свыше 25 PS. Установка аггре-
гатов мощностью свыше 25 PS допускается не иначе, как с разрешения
в каждом отдельном случае окружного (или соответствующего ему) органа
труда нли инспекции труда путей сообщения, по принадлежности.

Установка предназначенных для обслуживания котельной локомоб
лей и динамомашнн при них, а также двигателей допускается мощностью
и более 25 PS.

При наличии установок, указанных во 2-й и 3-й части настоящей
статьи, запас смазочных материалов для них в котельном помещении
не должен превышать трехдневяого расхода этих материалов, прн чем
последние должны храниться в закрытых металлических сосудах.

В исключительных случаях допускается, с особого каждый раз раз-
решения инспекции труда, установка в общем с котлами помещении про-
изводствепных аппаратов и приборов, обогреваемых отходящими от кот-
лов топочными газами.

52.	В отношении существующих установок паровых котлов сроки
для переустройств, относящихся к атпм установкам, согласно требова-
ниям ст. ст. 31, 32, 33, 36, 38, 41, 43 и 44, где такпе переустройства
являются возможными, устанавливаются в каждом отдельном случае
окружным (пли соответствующим ему) органом труда или инспекцией
труда путей сообщения, но принадлежности.

4.	Особые случаи установки паровых котлов. 53. Установка котлов
над мастерскими, жилыми п иными иомещспиямн, в которых могут нахо-
диться люди, допускается только с особого каждый раз разрешения ок-
ружного (пли соответствующего ему) органа труда или инспекции труда
путей сообщения, по принадлежности.

54.	Под мастерским!, жилыми и иными помещениями, в которых
могут находиться люди, а также внутри мастерских, производство кото-
рых не огнеопасно, разрешается устанавливать:

а)	паровые котлы, у которых поверхность нагрева составляет
не более 30 т3 и образована трубами, наружный диаметр которых
не превышает 103 тт, а объем не превосходит 50 литров на 1 т3
поверхности иагрева;

б)	паровые котлы, которые предназначены к работе при давлении
не свыше 6 атмосфер и у которых произведение числа атмосфер рабо-
чего давления па число квадратных метров поверхности нагрева соста-
вляет не более 20.

Прн установке котла внутри мастерской место, заянмаемоо котлом,
должно быть отделено от остальной части пасторской безопасными
в пожарном отношении перегородками, высотою в 2 т с необходимыми
дверями в них и проходами около котла.

Вопрос о допустимости установки в данном помещении двух или
нескольких паровых котлов, отвечающих каждый утопиям, указана дм
в п. п. „а“ и „б“ настоящей статьи, разрешается в каждзм отдельном
случае окружным (илп соответствующим ему) органом труда или инслск-
цпей труда путей сообщения, по принадлежности.

Установка внутри мастерских котлов, не отвечающих ограничитель-
ным условиям, предусмотри иным в н.п. „а“ п „б“ настоя.кай статьи,
разрешается лишь в тех случаях, если котел обогревается газами, отхо-
дящими от производственных печен, или если ом устанавливается вре-
менно — на срок по более 6 месяцев.

(Продолжение „Правил устройства, установки, содержания м
освидетельствования паровых кот юв, пароперегревателей и водяных
экономайзеров" см. в конце книги. Добавление 6-е иа usiemp.).
М. Технические условия на материалы, употребляемые
в котлостросиии.

1. Технические условия па котельное и топочное листовое
железо (сталь).

§ 1. Котельпое и топочное листовое железо (сталь) изготовляются из
мартеновского литого железа (сталп) нижеследующих марок (сортов):

Ха акте-
ристи а
марки

Растяжен е Загнб холидн й Загиб горяч, й

3 1гиб закал,
образц i

Времен.

сопрот.

разр.

kg/min2

Относ-

удли-
нен, в %

не ме-
нее (г)

Сварка

2
(К. 1)

3
(К. 2)

4
(К. 3)

33

42

38

46

42

50

180

180

180

180 О

Не производи те-

Не производится 180 а

1е производится

Обяза-
тельно

!о ос -
бому

с г аш.

Не-
пр изо.

Примечаппе 1. Нормальная длина образцов 20Э mm.

Примечание 2. Диаметры стержней, вокруг которых производят загибы, даны
для листов от 8 до 20 mm; для листов от 20 до 40 mm означенные в таблице диаметры
увеличить на одну толщину листа (а).

Пр п меча и не 3. Цифры oi носите льи ого удлинения (г) действительны для листом
8 -20 mm; для листов толще 20 mm, указанные в таблице цифры понижаются на 0,2
па 1 пни толщины листа.

На наружной поверхности листов п нх торцов не должно быть шла-
ковпн, голосни, плен, трещин, расслоений и других недостатков материала
и прокатки, влияющих на прочность и долгонечность котла. Неизбежный
тонкий слой окалины, получающийся прп прокатке и незначительная, не
препятствующая осмотру, ржавчина, а также небольшая шероховатость
поверхности, происходящая от опавшей местами окалины, допускается.
Допускается также зачистка поверхности напильником илн зубилом —
однако, с ведома приемщика п с соблюдением допусков § 2-го; заделка нлп
заварка каким-либо способом пороков не допустима.

§ 2. Размеры котельного железа, поставляемого в прямых листах,
должны соответствовать заказу со следующими допусками (в mm).

Толщина листов	1 Допуски по ширине и длине тт	Допуски по толщине  тт	Разница между наибольшей и нал- меныиен толщиной но отдельным кромкам (мести, отступлен.) в mm	
			Листы уже 1500 mm	Листы шире  1500 mm
До 13 mm	4- 20	— 0,5  + 1,0	0,6	0,8
Свыше 13 шт	4-20	— 0,75  + 1,25	0,9	1,2

Примечание 1. Толщина листа измеряется по углам листа в пределах, очерчен-
ных радиусом 100 mm, но не ближе 40 mm от кромки.

Примечание 2. Разница толщины измеряется по кромке, отстоящей от края
листа па 40 mm поперек прокатки.

На всех листах с обеих узких сторон должны быть оставлены при-
пуски для изготовления образцов.

§ 3.	Все листы после прокатки подвергаются наружному осмотру
и обмерам (согл. § 2), после чего, в случае удовлетворительности резуль-
татов, от одной нз узких кромок (сторон) листа, по усмотрению прием-
щика, вырезается необходимое, в согласии с таблицей § 1, число образцов.

§ 4.	При испытанпн образцов на растяжение и по техническим
пробам, должны получиться результаты, характеризующие соответственную
марку металла, и не должно обнаруживаться расслоении. В случае тре-
щины илн излома образца не в месте загиба, а вблизи его, результаты
испытания также считаются неудовлетворительными. Во всех тех слу-
чаях, когда временное сопротивление Кг при удовлетворительном i илн
удлинение г прн удовлетворительном /С получаются отличными от тре-
буемых, но не более как иа + 1 kg/mm2 пли соответственно 0,5% — при
удовлетворительности технических испытаний—результаты испытания
по растяжению считаются удовлетворительными.

§ 5.	Приемщикам предоставляется право производить факультативные
испытания ударом на тех заводах, где имеется соответствующее оборудо-
вание, а также получать данные о химическом составе материала.

§ 6.	В случае неудовлетворительности испытаний хотя бы одного
образца, таковые повторяются над двойным числом образцов, по тем
видам испытаний, каковые дали неудовлетворительные результаты. Прн
неудовлетворительности повторных испытаний поставщику предоставляется
право рассортировки листов и их термической обработки с новым предъ-
явлением к приемке, при наличии пропусков для образцов. По желанию
завода термическая обработка может быть произведена до производства
переиспытанпй, с новым предъявлением к приемке.

После термической обработки приемка (новая) производится иа пол-
ном одинарном комплекте образцов н считается окнчательной.
2.	Технические условия на заклепочное железо (сталь).

§ 1.	Заклепочное железо (сталь) изготовляется из литого металла
нижеследующих марок:

Характеристика марки	Растяжение		Загиб згкал. образца	Образов, в го-	Расклепка  цилиндров
№№ (обозначение) марок	К г kg|mms	Относит, удлинен, в 0|„ ле менее (i)	Угол загиба и диам. стержня, на кот. загибают	рячем виде  норм, головки	высотой  до высоты
Ст. 2.	38 ~42~	26	180 о • а	Производит.	0,3 Л
Ст. 3.	38	23	180	Производит.	0,5 Л
	46		1 • а		
Число испытании.	0 Д	в о	Одно	Два	Два

Примечание 1. Нормальная длина образцов 200 mm.

Примечание 2. Диаметры стержни, иокруг которых производятся загибы, даны
для прутков от 9 до 25 mm диаметром. Для прутков толще 25 mm означенные в таблице
диаметры стержней увеличиваются иа 1 (одну) толщину.

Примечая и еЗ Цифры относительного удлинения действительны для прутков
от 9 до 25 mm включительно; для прутков толще 25 тго указанные в таблице цифры удли-
нения понижаются па 0,2 на каждые 1 шт толщины выше 25 mm.

На наружной поверхности прутков нс должно быть шлаковин, воло-
совин, плен, трещин, расслоений и других недостатков материала про-
катки (и протяжки!, могущих повлиять на правильное образование головки
и прочность ее в целом.

§ 2.	Размеры прутков должны соответствовать заказу с допусками
(в mm), указанными в соответствующем промстандарте.

Днамеар прутка в mm	Отклонения от иомпиала mm	Овальность (разница между наиболь- шим и паимепьш. дням, оаного сечения в mm)
9 — 14	± 0.2	0.3
14 — 25	+ 0,25	0,4
25 — 40	±0,35	0,5

§ 3.	Все прутки, предъявленные к приемке, разбиваются на партии
по 100 шт. однородных по марке п, но возможности, от одной плавки;
остаток менее 100 шт. считается за партию. Для разбивки на партии все
прутки делятся на 2 группы до 25 mm и толще 25 mm. Прч .кп подвер-
гаются осмотру, а по одному прутку каждого дпаметра н обмеру. В сгу-
чае удовлетворительности результатов осмотра и обмера, от одного прутка,
по указанию приемщика, отрезается необходимое число (6) образцов для
испытаний по § 1.
§ 4.	Прн испытании образцов на растяжение, загиб в закаленном
[состоянии, расклепку и образование норм заклепочной головкп должны
получиться результаты, характеризующие соответственную марку стали
и не должно обнаруживаться дефектов материала.

§ 5.	В случае неудовлетворительности испытаний, таковые повто-
ряются над двойным числом образцов, по тем видам испытании, каковые
далн неудовлетворительные результаты. При неудовлетворптельностн
результатов повторного испытания партия бракуется.

П р и м е ч а и н е: Прн неудовлетворительности результатов по наружному осмотру
и обмеру (см. § 3), заводу предоставляется право пересортировать партию.

3.	Технические условия иа заклепки.

Диаметром ^>9 mm.

§ 1.	Заклепки всех тппов диаметром ^>9 mm изготовляются нз металла
марок ст. 2 плп ст. 3 (см. Т. У. на заклепочное железо) по размерам
нормального сортамента заклепок (см. соответствующий промстандарт).

§ 2.	Па поверхности заклепок не должно быть каких-либо пороков
и головки пх должны быть симметричны по отношению к оси.

§ 3.	Отступления от номинальных размеров для заклепки см. соответ-
ствующий промстандарт. '

§ 4.	Все предъявляемое к приемке количество заклепок разбивается
на партии однородные по маркам и диаметрам весом в 250 kg для закле-
пок до 25 mm диаметром н 500 kg для заклепок более 25 пцп н от
каждой партии отбирается 3 (три) заклепки, подвергающиеся наружному
осмотру и обмеру, согласно § 2 н 3-му.

II р п м е ч а н в е: Для заклепок, о приемке материала коих актов не имеется, число
проб брать двойное (т.-е. 6).

§ 5.	В случае удовлетворительности результатов осмотра и обмера
отобранные три заклепкп подвергаются нижеследующим пробам (ем.
таблицу):

Марка материала	Загнб холодный, закален, образца	Осадка головки  в горячем виде	Расклепка (чсадка) холод, стержня h _ 2d до высоты
Ст. 2		На 180° вплотную	2,5	0,3 h
Ст. 3		На 180° — с просветом равным d	2,5	0,5 h

Примечание 1. Для испытания на расклепку от заклепки отрезается цилинд-
рик длиной = 2 (I.

Примечание 2. См. примечание § 4.

§ 6.	В случае неудовлетворительности результатов проб, таковые
повторяются над удвоенным чпзлом образцов, по тем видам испытаний,
каковые дали неудовлетворительные результаты. При неудовлетворитель-
ности результатов повторного испытания партия бракуется.

Примечание. Прп неудовлетворительности результатов по наружному осмотру
и обмеру (см. § 3), заводу предоставляется право пересортировать партию.
4.	Технические условия на дымогарные и жаровые трубы.

§ 1.	Материал и способ изготовления.

Трубы изготовляются из литой мягкой стали, при чем могут быть:
1) сварные, 2) цельнокатанные, 3) цельнотянутые.

Примечание Термическая обработка (отжиг илн отпуск) труб 1-й и 2-и кате-
гории ие является обязательной н предоставляется усмотреншо завода, для труб же цельно-
тянутых—обязательна.

§ 2.	Наружный вид.

На глаз трубы должны быть прямыми, круглого сечения, с гладкими
наружной и внутренней поверхностями. Незначительные выпуклости,
углубления и рпекн допустимы, поскольку ослабление стенки трубы
нс выходит из пределов допусков (см. § 3).

§ 3.	Допуски.

Размеры трубы должпы соответствовать заказу, при чем возможные
отступления определяются следующими допусками:

По длине (для мерных труб, если о том имеется требопание в заказе).

Для труб до 3 m.....4-15 — О mm

„	„ свыше 3m. , . + 20 — 0 „

По наружному диаметру.	ф

Для труб диаметром до 50 mm . . . ± 0,5 mm

„	„	„ свыше 50 „ . . . ± lQ/o диаметра трубы.

По овальности.

Не > 1°/0 наружного диаметра.

По толщине стенки.

± 1О"/о-

§ 4- Условия испытаний и приемки.

Удовлетворяющие требованиям наружного осмотра (см. § 2) трубы
подразделяются по партиям:

а)	сварные трубы—по 102 штуки каждая, при чем от каждой партии
отбираются 2 трубы для механических испытаний,

б)	прочие трубы (цельнотянутые и цельнокатанные) по 101 штуке
каждая, прп чем от каждой партии отбирается одна труба для механи-
ческих испытаний.

Партия с недостающим числом труб считается за полную партию.

§ 5.	Требования испытаний-

1.	Испытание на раздачу.

Испытуемая труба прн комнатной температуре раздается цилиндри-
чески на длине 30 mm прп помощи одной илн нескольких конических
оправок с наклоном 0,05 образующей конуса к его оси, прп чем увели-
чение наружного диаметра должно быть при толщине стенки дэ 4 mm —
на 6% и гружного диаметра, при толщине стенки более 4 mm до 6 mm —
на 4 $4 наружного диаметра.

Трубы толщиною стенки более 6 mm — в отношенпи испытаний
на раздачу треб) ют особых договорных условий.
2.	Испытание на фланцевание.

Трубы с толщиною стенки до 6 mm должны отбортовываться при
комнатной температуре нарулгу на 00°. Рекомендуемые прн этом матрица

и сердечник показаны на чертеже.

Фиг. 742а.

А' к= наружи, диам. трубы 1 mm

4 = наружи, диам. трубы — 15 mm

2? =	„	„	„ —10 „

С =	,,	„	„4-5 „

Фиг. 742b.

Ширина фланца должна быть для труб до 60 mm, не менее 8 mm.
для труб диаметром большим 60 mm ширина фланца увеличивается
на 1 mm на каждые 10 mm увеличения диаметра трубы свыше 60 mm.
Испытание должно производиться над образцами с опиленными и закру-
гленными кромками.

3.	Испытание на сплющивание (только для сварных труб>

Испытание на сплющивание производится следующим образом: отре-
зок трубы длиной около 50 mm сплющивается легкой ковкой вплотную;
получающаяся в месте сгпба петля не должна превосходить 0,25 толщины
стенки трубы. Прп сплющивании не должно обнаруживаться надрывов
и трещин, даже н в том случав, если сгиб происходит по месту сварки.
Сплющпванпс производится при темно-красном калении.

4.	Испытание на сварку.

Испытание на сварку производится следующим образом.

Два сваренные обрезка трубы должны по охлаждении выдерживать
установленное гидравлическое давление (см. § 5 п. 5)—без признаков течи.

5.	Испытание гидравлическим давлением.

6% предъявляемых к приемке труб испытываются в течение двух
минут гидравлическим давлением равным для труб:

диаметром до 200 mm — 50 at;

„ свыше iOO „ — 40 „

При испытании трубы обстукиваются ручником (красной меди,
весом С,6—0.8 кд).

Трубы но должны обнаруживать при этом признаков течи.

§ 6.	Требования в случае неудовлетворительности испытаний.

В случае обнаружения по какому-лпбо испытанию хотя бы одной
неудовлетворительной трубы, испытание всей партии труб останавливается
до новой пересортировки всех труб заводом и предъявления к новой сдаче

В случае неудовлетворительности вторичного испытания партии
бракуется.
5. Технические условия на паропроводные, нефтепроводные,
ресспверные п пароотводные трубы.

§ 1.	Материал и способ изготовления.

См. § 1. Т. У. на водопроводные трубы.

§ 2.	Наружный вид.

См. § 2. Т. У. на водопроводные трубы.

§ 3.	Допуски.

Допуски для прямых труб см. § 3 Т. У. на водопроводные трубы.
Допуски по размерам для гнутых труб устанавливаются следующие:

А)	По наружному диаметру.

1)	для труб гнутых с	одним	загибом в одном п том	же	месте:

а)	4:	при	радиусе загиба	равном	наружному диамегру	трубы,

Ъ)	± 4% „	„	»	„	I1 2 — 2 диаметрам

с)	4г 2,5°/0 „	„	„	свыше	2 диаметров.

2)	для труб гнутых с 2-мя загибами в одном н том же месте:

а)	1О°/о прп радиусе загиба равном диаметру,

Ъ)	т- 7% „	„	„	„	1,5 — 2 диаметрам,

с)	£ 5“/„ п п » свыше 2 диаметров.

В)	В загибах.

1)	по кривизне от шаблона ± 15 mm, с обязательным совпадением
концов шаблона,

2)	по толщине, если это оговорено в заказе — согласно допусков
по толщине, указанных для труб водопроводных н газовых (§ 3). Если
толщину в загибе нельзя проверить непосредственным измерением,
то в 1% от предъявляемых труб высверливаются отверстия в 3 mm
дпаметром. Принятые трубы отправляются заказчику без заделки высвер-
ленных отверстий.

§ 4.	Условия испытаний и приемки.

После наружного осмотра, от удовлетворяющих его требованиям
труб отбирается для испытания гидравлическим давлением одна нз 20 илн
менее штук.

В случае удовлетворительности гидравлической пробы, трубы равного
диаметра делятся на партии по 51 штуке, при чем остаток менее 51 штуки
считается за целую партию. От каждой партии отбирается одна труба
для механических испытаний. Трубы пароотводные подвергаются лишь
наружному осмотру в гидравлическому испытанию.

§ 5.	Требования испытаний.

1.	Испытание иа сплющивание.

А.	Для труб прямых.

В.	Для тРуб гнутых с одним вагнбом в одном и том же месте:

Отрезок трубы длиной равной диаметру в холодном состоянии
дс */з наружного диаметра трубы для труб до 300 mm и до '/а наруж-
ного диаметра—для труб диаметром свыше 300 mm.
В. Для труб гнутых с 2 загибами в одном и том же месте:

Отрезок трубы от 50 до 100 mm длиною в холодном состоянии
должен сплющиваться вплотную, но с тем, чтобы место сварки не при-
ходилось ::а изгибе.

2. Испытание гидравлическим давлением.

Испытание производится под давлением:

Для рессиверпых, пароотводных и нефтепроводных труб — 15 at.

Для паропроводных труб — 40 at.

При испытании трубы обстукиваются ручником, при чем не должно
обнаруживаться признаков течи.

§ 6. Требования в случае неудовлетворительности испытаний.

В случае неудовлетворительного гидравлического испытания хотя бы
одной трубы, вся соответствующая партия перенспытывается заводом
п предъявляется к новой сдаче.

При неудовлетворительных результатах испытания на сплющиванье
соответствующая партия заводом пересортировывается вновь. Повторная
неудовлетворительность испытания влечет за собою забракование партии.

6.	Технические условия на трубы для пароперегревателей
п связные.

Трубы для пароперегревателей и связные по материалу и качеству
должны соответствовать техническим условиям для дымогарных труб.

7.	Технические условия на чугунное литье.

1)	Чугунное литье должно соответствовать чертежу, быть хорошо
очищенным и достаточно мягким, чтобы поддаваться обработке.

В изломе литье должно бнгь однородным, мелкозернистым, серого
цвета. Из двух представленных ниже марок, марка Чл. 1 должна быть
без трещин н раковин, марка Чл. 2 не должна иметь трещпн, но рако-
вины, пе вредящие прочности, допускаются.

2)	Материал литья испытывается на изгиб.

Испытание производится над необработанными образцами в 650 mm
длины, 30 mm диаметром, при расстоянии между опорами в 600 mm.
Сопротивление изгибу определяется по формуле 0,0557 р, где р— груз,
доводящий пробу до излома.

3)	Пробные бруски должны быть взяты для каждой отливки весом
500 kg; для группы более мелких отливок, если они идут из одной
плавки, допускается брать одну пробу на 1030 kg отлпвок.

Бруски подвергаются тождественной с отливкой термической обра-
ботке, отрсзаясь от нее после таковой.

4)	Чугунное лнтье по своим свойствам разделяется на следующие
две марки:

Сопротивление

Чл. 1,—Для ответственных отливок, иодвергатощихся на-
грузке, и для арматуры...............................

Чл. 2.—Для неответственных частей (опоры, обмуровка
и пр.) ..............................................

изгибу
ши?

28

Стрелка прогиба
плп

Нс испытывается,
Образцы для испытания должны быть отлиты одновременно с изде-
лиями из одного и того же ковша.

Примечание. В случае пороков, обнаруженных в изломе образца, испытание
не считается и берется для испытания второй образен.

5)	В заказе должно быть указано, какой марке должен соответство-
вать чугун каждого изделия.

Испытанию подвергается одно изделие от каждой плавки марки Чл. I.

6)	В случае неудовлетворительности испытания, таковое повторяется
над двойным количеством образцов, при повторной неудовлетворитель-
ности части бракуются.

8.	Технические условия на фасонное стальное литье.

1.	Стальное фасонное литье должно соответствовать чертежу, указы-
вающему необходимые припуски на обработку и допустимые отклонения.

Наружная поверхность и внутренние полости должны быть хорошо
очищены от прикипевших формовочных материалов и не иметь раковнн.
могущих отразиться на прочности изделия пли службе отдельных его
частей. Автогенная заделка раковин допускается лпшь с ведома прием-
щика. Трещпны в отлпвках и их заделка не допускаются

Отлпвки подвергаются соответствующей термическом обработке.

2.	Материал после отжига должен удовлетворять нижеследующим
условиям:

Временное сопротивление-па разрыв (R) kg/mm2 38 kg/mm2.

Относительное удлинение (?') на длине 100 mtn образца диаметром 20 mm =? 16%.

3.	Пробные бруски на разрыв должны быть взяты для каждой фасон-
ной части весом 500 kg; для группы более мелких отливок, еелп они
идут из одной плавки, допускается брать одну пробу на 1000 kg отлпвок.

Бруски отрезаются от фасонной части после ее термической обработки.

4.	В случае неудовлетворительности результатов испытания первого
образца, таковое повторяется над двойным числом образцов. Поставщику
предоставляется право новой термической обработки перед повторным
испытанием, каковое считается окончательным.

5.	Пробное гидравлическое давление полых отливок, если таковое
требуется, устанавливается в каждом отдельном случае в договоре.

9. Технические условия па железо для связей.

П. 1. Железо (сталь) для связей изготовляется из литого металла
нижеследующих марок:

Характеристика марки	Растяжение		Загиб, закал образца.  Угол загиба и диаметр стержня	Расклепка цилиндров высотой h — 2d
марки	Zf	i		
Ст. 1		30—40	28	180° O-d	0,3 h
Ст. 2		33-42	26	180°  0-й	0,3 h
Число испытании . . .	Одно,		Одно.	Два,
Примечания:

1)	Нормальная длина образцоп 200 пип.

2)	Диаметры стержня, иокруг которых производятся загибы, даны для прутков
от 9 до 25 mm диаметром. Для прутков толще 25 mm, означенные в таблице диаметры
стержней увеличиваются иа 1 (одну) толщину.

3.	Цифры относительного удлинения действительны для прутков от 9 до 25 mm вклю-
чительно, для прутков толще 25 mm указанные в таблице цифры удлинения понижаются
на 0,2 на каждые 1 mm толщины выше 25 mm.

На наружной поверхности прутков не должно быть шлаковпн, воло-
совин, плен, трещин, расслоений н других недостатков материала про-
катки (и протяжки), могущих повлиять на правильное образование
резьбы головкп и прочность ее в целом.

П. 2. Размеры прутков должны соответствовать заказу с допусками
(в mm), указанными для проката в Союзном метрическом сортаменте.

П. 3. Все прутки, предъявленные к приемке, разбиваются на партии
по 100 шт. однородных по марке и по возможности от одной плавки
остаток менее 100 шт, считается за партию. Для разбивки на партии все
прутки делятся на 2 группы: до 25 mm и толще 25 mm. Прутки под-
вергаются осмотру, а по одному прутку каждого дпаметра и обмеру.
В случае удовлетворительности результатов осмотра и обмера, от одного
прутка по указанию приемщика отрезается необходимое число (4) образ-
цов для испытаний по п. 1.

П. 4. Прп испытании образцов на растяжение, загиб в закаленном со-
стоянии и расклепку должны получиться результаты, характеризующие соот-
ветственную марку стали и не должно обнаруживаться дефектов материала.

П. 5. В случае неудовлетворительности испытаний, таковые повто-
ряются над двойным числом образцов, по тем видам испытаний, каковые
дали неудовлетворительные результаты. При неудовлетворительности
результатов повторного испытания партия бракуется.

Примечание. При неудовлетворительности результатов по наружному осмотру
и обмеру (сы. п. 3), заводу предоставляется право пересортировать партию.

10.	Технические условия иа сортовое и фасонное железо.

§ 1.	Сортовое и фасонное железо (двутавровое, швеллерное, угловое,
круглое и проч.) прокатывается из литого металла, качество которого
определяется нижеуказанными испытаниями:

§2.	Наружный вид.

Сортовое и фасонное железо должно быть прокатано чисто, но должно
иметь заметвых поверхностных расслоив, заусенцев, прослоев и проч,
пороков, вредных для службы. Отступления в пределах допусков (см. § 3).
Кромки должны быть чистыми, без рвании.

§ 3	Допуски. Отклонения в размерах допускаются во всем
согласно с таблицами нормального метрического сортамента.

§ 4.	Условия испытания и приемки. Удовлетворяющее
требованиям наружного осмотра (§ 2) сортовое и фасонное железо, пред-
назначенное для неответственных частей котлов и изготовляемое из спе-
циально указанных сортов, испытанию на разрыв не подвергается,
а испытывается лишь на изгиб в холодном состоянии.

Железо же, предназначенное на ответственные части котлов, подле-
жит, кроме того, испытанию па разрыв (если толщина полок не < 6 mm),
а также и па сварку для марки 2.

Хюгте. т. ц.	п
Для испытания все железо, однородное по профилю, разбивается
иа партии по 100 штук в каждой (остаток менее 100 принимается
за О' цельную партию), при чем вес партии не должен превышать 15 t.
В партию могут включаться изделпя, отличающиеся более, чем на 5 пип
по толщине полок для фасонного железа, на 10 mm по диаметру илн
толщине для сортового.

От каждой партии берется соответствующее число образцов для меха-
нических испытаний (см. § 5-й).

§5.	Требования испытаний.

Требования механических испытаний зависят от марки железа, кото-
рое должно быть оговорено в заказе п может быть одним пз следующих:

	Марка	Вргмсппое со- 1 НГПТИВЛСН. в kgimm	Относит, ие	длпнеиве г  <"lo	И о  « и		ЛОДИ. СОСТОЯ!!. J	Диаметр стер- <	жпя вокруг ко- торого изги- 1 бается образец, должен быть в 1 числах кратных' от толщины об- разца.	।	Испытано ли в сварку
			Для сорт.  железа	Для фас.  железа	Градусы !	образца в				
Ст.	2		33—42	26	24		180		Г	(вплотную).	Да.
Ст.	3 . . . . .	38—46	23	20		180		0	(пилотную).	Нет.
Ст.	4		40-50	20	18		180		2	(до просвета 2-й толщины).	Нет.

Железо, предназначенное

на

неответственные части котлов, подвер-
гается лишь испытанию ка изгиб по норме марки (ст. 4).

И р пмгчапио 1. Прп п-лыпчия на растяжение плоских образцов тоньше 8 шш

указанные в таблице величигы понижают, я:

для 8—7 mm образцов ... на 10°/о

.. * 6 „	м	. . - „ 15"/.

.,6	.	.	.......2(Г(0

Образцы, менее 6 mm, испытанию не подвергаются.

Примечание. 2 Во всех тех случаях, когда яри удовлетворительных техптт-
чгскнх гучтзтх a) bi сменное сопротивление (R) отлично от предельных на — (минус! 0,5
в — (плюс) 2 kg inm2 прн удовлетворительном R — удлинение (tj менее иа 0,5% материал
подлежит приемке.

§ 6.	В случае неул< вл "гворптсльностп хотя бы одного из испытаний»
такое повторяется, по данному виду, испытаний над вновь взятыми
двумя образцами от данной партии и прп повторной неудовлетворитель-
ности хотя бы одного испытания партия бракуется.

N. Правила изготовления стационарных паровых котлов.
Утверждены Междуведомствен ной Комиссией но Котлостроснию 12 октя-
бря 1926 г. (Прот. № 10, п. 111).

Технические условия на изготовление даровых котлов.
Общее положение.

1)	Паровые котлы изготовляются:

а)	пз материалов, удовлетворяющих всем установленным техниче-
ским условиям для котлостроеиня, что должно быть удосгосе-
рию соответствующим актом заводов, поставпвшпх материал;

б)	согласно утвержденного чертежа и технических условий на до-
стройку паровых котлов.
Обработка.

2)	Резка листов допускается:

а)	механическая — посредством обычных ножниц плп путем пере-
колки штемпелем;

б)	термическая - посредством водородо-кислородного илп аците-
лено-кпелородного пламени, или посредством электричества.

Котельные лпегы, обрезанные по одному из вышеуказанных спосо-
бов, должны быть обработаны по линии обреза строжкой, фре-
зеровкой или, в крайнем случае, обрубкой зубилом; кроыкп
днищ и решеток котлов должны быть обточены или чисто
обрублены.

3)	Резка котельных листов должна производиться с припуском иа
механическую обработку для листов толщиною:

до 6 mm не менее 3 mm

»	12	„	„	„	4	„

г 20 „	„	„5 ,,

п	25	п	п	Я	б	„

и	92	„	„	„	7	„

4)	Все дыры в котельных листах должны быть просверлены. Колка
пе допускается.

5)	В пропессе обработки листов и прочих частей дыры сверлятся
предварительно меньшего дпаметра против проектного и после сборки
котла они должны быть рассверлены до требуемого диаметра.

6)	Дыры, проходящие через два плп несколько лпегов, должны быть
после рассверловки совершенно чпетыми, не имеющими ни выступов, ни
впадин.

'	7) Края сверленных дыр, со стороны головок заклепки, должны быть
раззенкованы, па глубину около 1/8 дпаметра дыры, на конус в 45°.
Заусеницы, оставшиеся после процесса сверления, должны быть удалены.

8)	Края листов, подвергающихся во время штамповки растяжению,
как-то: вырезы горловин, лазов и т. л., перед штамповкой должны быть
закруглены.

9)	Все кронштейны и внутренние скрепления должны быть таким;
обработаны, согласно вышеприведенных правил.

10)	В тех случаях, когда фасонные листы штампуются под прессом
с одного нагрева, разрешается пускать их в дальнейшую обработку без
отжига.

11)	Фасонные листы, выполняемые ручным способом илп путем ча-
стичной штамповки на фланжпровочном прессе, для последующей правки
должны быть подвергнуты равномерному нагреванию всего листа.

12)	К штамповке допускаются листы котельного железа, соответ-
ствующие маркам Kj и К2, установленным техническими условиями на
котельное и топочное листовое железо *).

13)	Штампованные котельные и топочные листы должны отвечать
условиям заказа; отступления в меньшую стороиу от нормальной тол-
щины железа на отогнутых кромках не должны быть более 3 mm.

х) См. 3 выпуск „Материалы к III Съезду”.

8S*
Прп вытягивании длинных горловин или прп изготовлении частей,
связанных с вытяжкой листов, отступления могут быть и более 3 tarn,
но в этом случае уточнение металла должно быть отмечено на чертеже
и соответственно проверено расчетом.

14)	Необходимость термической обработки штампованных изделий
предоставляется усмотрению занода изготовителя ').

15)	Ласки листов п стыков накладок могут быть выполнены, путем
оттяжки в нагретом состоянии, фрезеровкой или рубкой при обязательном
условии постепенного перехода от толстой части к тонкой и с доста-
точным закруглением, согласно фпг. 742с. Ласки без закруглений, по
фиг. 742<1, но допускаются.

Фиг. 742с.	Фиг. 742d.

16)	Ручная гибка дннгц, горловпн, звеньев топок и решеток не реко-,
мендуется. Если таковая производится, то необходимо устранить все
забоины от молотка во избежание дополнительных работ при сборке
котлов.

17)	Вместо склепки может производиться н сварка отдельных частей
котлов (сухопарника, звеньев жаровых труб, поперечных патрубков, всяких
соединительных патрубков и приварка их к соответствующим звеньям)
кислородоаистилеповая, электрическая, на водяном газе плп в обыкно-
венных кузнечных горнах.

Сварка котельных частей кислородо-аиетиленовоя и электрическая
должна производиться во всем согласно специальных технических условий
ва эту сварку.

Сборка.

18)	При сборке котлов все листы и накладки должны быть плотно
пригнаны друг к другу и дыры наведены до совпадения для обеспечения
получения чистых дыр после рассверловки. Для целей обладкп допускается
частичный пагрев древесным углем, нефтяной форсункой илп газовой
горелкой, прп чем места обладок нагреваются до вишнево-красного цвета,
что соответствует приблизительно 800°.

Пряие ч а вне Обладал листов посредством ударов молотом в интервале синего
нагрева пе допускается.

19)	Фланцы, штуцера, лазы, фасонные кованные или литые части
должны иметь прилегающую к корпусу котла поверхность по возмож-

’) Пункты 12, 13 о 14 выработаны П/Комиссией по материалам.
пости обработанной; допускается приладка вышеозначенных частей путем
подогрева последних в горне плп в печп.

20)	Собранный котел до рассверловки дыр должен быть проверен па
правпльность сборки.

21)	Котел после сборки и сверловки должен быть разобран, поверх-
ности соприкасающихся частей должны быть очищены от стружки и выдры,
и вновь собран, после чего, в случаях надобности, отверстия рассверли-
ваются или развертываются.

Клепка.

22)	Клепка котлов производится обычным ручным способом посред-
ством ручных пневматических инструментов и посредством механических
клепальных машин.

При образовании заклепочных головок посредством Клепальных ма-
шин необходимо соблюдать правило, чтобы нагрузка не превышала
6 000—8000 kg на cms — сечения цилиндрической части стержня за-
заклепки. Нажатие штемпеля гидравлической клепальной машины иа за-
клепки должно продолжаться до потемнения головки заклепки.

Примечание. Заклепки должны быть изготовлены из калиброванного материала.
В виду отсутствия у заводов, изготовляющих заклепкп, соответствующего оборудования,
допускается изготовление заклепок из некалиброваыиого железа сроком на 3 года с момента
издания настоящих технических условий.

23)	Нагрев заклепок должен быть равномерен по всей длине заклепки
п доводим до ярко красного каления (около 900°—950°). Воспрещается
нагрев только одних концов и употребление в дело пережженных заклепок.

Нагретые заклепки перед вставкою в дыру обязательно очищаются
путем встряхивания от окалины.

24)	Головки заклепок должны быть посажены правильно, чтобы оси
головки и цплпндричсской части совпадали; допускается отступление, по
не более половпны разницы между радиусами стержня п головки.

25)	Длина заклепки должна быть такого размера, чтобы была обеспечена
возможность получения полномерной головкп прп нормальной заусенице.

26)	Головки заклепок с трещинами и неполномерные не допускаются.

27)	Клепка пневматическими молотами допускается при давлении
воздуха не ниже 6 атмосфер, вблизи молотов.

Чеканка.

28)	При клепке ручной п пневматическими молотами чеканка голо-
вок заклепок обязательна с той и другой стороны.

Прн гидравлической клепке обязательна чеканка наружных головок
заклепок, находящихся в сфере огня. В отношении остальных заклепок
чеканка головок рекомендуется.

29)	Чеканка должна быть произведена без порчи листов, а следы
после чеканки должны быть сглажены.

30)	Чеканка швов допускается как английская — плоская, так и аме-
риканская — желобчатая.

31)	Швы должны быть вачеканены, как внутри, так и снаружи.

32)	Для чеканки листы долл.иы иметь скос, уклон которого доджей
соответствовать удобству чеканки-
Отверстия для труб и вставка труб.

33)	Отверстия для дымогарных и жаровых труб сверлятся диамет-
ром иа один процент больше наружного диаметра соответствующей трубы.
Отверстии должны быть чистыми и круглыми; острые края должны быть
закруглены, а выдра (заусенцы) удалены.

34)	Концы труб и дыры перед вставкой должны быть очищены до
металлической поверхности шлифовкой пли опиловкой.

35)	Отбуртовка концов дымогарных труб обязательна со стороны
огня; в дымовых коробках—необязательна.

Отбуртовка концов труб связных и жаровых обязательна, как в паро-
возных. так и в пароходных котлах.

Заусеницы, получающиеся после отбуртовки, должны быть удалены.
Трубы, давшие при отбуртовке трещины, подлежат смене.

36)	Раскатка концов вставленных труб должна производиться спе-
циальными вальцовками, валки каковых должны быть такой длины, чтобы
перекрывали внутренний край дыры решетки не менее 3 mm и только,
как исключение, там, где это по местным условиям невозможно, раскатка
производится прогонкой специального бойка.

37)	Связные трубы ставятся иа резьбе с шагом 2,5 mm для всех
диаметров

Связи и их постановка.

38)	Отверстия для связей должны быть нарезаны так, чтобы было
обеспечено полное совпадение ниток резьбы в обоих скрепляемых стенках
и надлежащим соответствием в диаметрах и профилях резьбы в отверстиях п
на связях. На резьбе не должно быть рванин, овалпзацпй, трещин и пр.

Пр и м е ч а п в е. Для предупреждения оиалпзацнп рекомендуется между метчиком
и шпинделем вводить шарнир Гука, т.-е. нарезать резьбу „плывем11.

39)	Нарезка на связях на обоих концах должна составлять продол-
жение одна другой; по диаметру, профилю и шагу резьба должна быть
в полном соответствии с теми же элементами резьбы в отверстиях.
Резьба на связях должна быть без рванин и трещин.

40)	Шаг резьбы устанавливается для коротких связей, а также для длин-
ных продольных связей диаметром до 50 mm, — 2,5 mm; для длинных про-
дольных связей диаметром более 50 mm шаг устанавливается в 4 mm.

41)	Перед вставкой связей, как самая связь, так п отверстия для нее
должны быть очищены и смазаны. Связь должна входпть в соответствую-
щее отверстие ровно, с усилием, только достаточным для обеспечения
плотной постановки

Примечание. Должпо избегать, как связен, ввертываемых без усилия, так равно
н требующих такого усилия, при котором возможна порча резьбы в отверстиях в связях,
что значительно хуже и опасней слабо поставленной связи.

42)	Для обеспечения равномерного распределения натяжений в стен-
ках и связях необходимо стремиться к одинаковому усилию при заверты-
.ванпи связей; такая одинаковость возможна только при механизации этой
1 работы; поэтому рекомендуется постановку боковых и потолочных связей
'производить пневматическими плп электрпческими машинками, дающими
только определенный максимум крутящего усилия.

Правильность постановки связей проверяется осмотром их снаружи
и внутри.
ЛАГОВВГВ котлы.

50 3

Иа связях не должно быть сорианной резьбы и волокон от срезан-
ного металла, а равно не должно быть и пг>гнугых связей.

Плотность постановки связен проверяется обстукиванием их ударами
легкого молотка.

43)	Правильно и плотно поставленные связи раздаются коническим
бородком по форме, указанной на фиг. 242с.

Фпг. 742е.

Чтобы раздача бородком была действительна в части связи в стопках.,
а бородок меньше изнашивался, он должен быть сделан по форме, ука-
занной на фигуре, а в связях на длине, выступающей из стенки, отвер-
стие рассверливается до соответствующего диаметра.

44)	Раздача связей производится: боковых — с обоих сторон и пото-
лочных (анкерных) — со стороны кожуха в контрольные отверстия.

Примечание. Раздача указанным борэдком применяется только иа связях до
диаметра в .26 mm. Для связей большего диаметра как контрольные отверстия, тая
и диаметр бородков должны быть соответственно увеличены.

45)	Расклепка концов связей обязательна только со стороны огня.

Примечание. Для обеспечения большей продолжительности службы головок
связей, рекомендуется иа концах связей удалять резьбу на длине, предназначенной под
расклепку.

Для той же цели у головок, выходящих в сферу огня, появлищюиеся иа кромках
после расклепки зазубрины должны быть сглажены.

Чеканка связей.

46)	Чеканка головок связей на заводах, изготовляющих котлы, до
гидравлического испытания, не допускается.

Примечание. Подчистка головок с целью удаления заусенцев чеканкой не
считается.

Изготовление гладких жаровых труб.

47)	Изготовление жаровых труб клепкой не рекомендуется.

48)	Сварку жаровых труб как поперечную, так п продольную, допу-
скается производить: 1) на угле или коксе, 2) на нефти, 3) на водяном
газе, 4) электричеством н 8) ацетиленом.

49)	Сварка должна быть произведена в нахлестку прп первом, вто-
ром и третьем способе Чго же касается сварки по четвертому п пятому
способу, гакг-вую производить согласно особой инструкции.

50)	Место сварки до окно быть полнее плп равно гопцпне листа,
ио вп в коем случае ие тоньше. Сварка должна быть чистая, без язвин
и вепровара.

51)	Грубы должны быть правильной круглой формы; оваляоапия
(радиан/, между наибольшее к наименьшей осью одного сеченпя) допу-
скается ие более 1%. После сварки труба должна быть подвергнута рав-
номерному нагреванию и иметь вполне цилиндрическую форму, с допу-
скаемыми отступлениями по диаметру не более 1%.

52)	Поело сварки и отгиба фланцев, жаровые трубы соединяются
между собой кольцами Адамсона. Фланцы на жаровых трубах- делаются
или вручную на горне, или на специальном фланкпровочном станке; при
. чем кромки фланцев обтачиваются со скосом для чеканки.

53)	Жаровые трубы после сварки, клейки и чеканки должны быть
испробованы гидравлически на рабочее давление дли обнаруживания
дефектов в сварке, которые исправляются принятыми на заводе методами,
и только после гидравлической пробы трубы могут быть вставлены
в котел, при чем сварной шов помещается внизу.

Изготовление волнистых жаровых труб.

54)	Изготовление труб до волнования производится согласно Техни-
ческим Условиям на изготовление гладких жаровых труб.

55)	Волнование волнистых труб вручвую не рекомендуется.

56)	Волнование труб рекомендуется производить механическими спо-
собами, как-то: пнж. Мацпевского, завода Шульп пКиаудт,
ннж. Русакова п других.

57)	После волнования звенья труб подвергаются гидравлической
пробе для обнаружения дефектов сварки, которые исправляются приня-
тыми на заводе методами сварки.

58)	По изготовлении воли труба должна быть правильной круглой
формы, с отступлениями по диаметру волн не более 2%. Овализация
допускается не более 1,5%.

59)	Очертанпе волн рекомендуется производить, придерживаясь сле-
дующих профилей: Фокса, Морисона, Порву, Дейтона и др.

60)	Жаротрубные, пароходные котлы и котлы с выдвижной топкой
рекомендуется делать с волнистыми трубами.

Изготовление камер для водотрубных котлов-

61)	Сварку камер допускается производить на угле и коксе, на
иефти, иа водяном газе, электричеством, апетнленом.

62)	Во избежание лишних сварных швов допускается камеры делать
гнутьем при обязательном условии производить эту операцию в горячем
состоянии.

63)	В целях более правильной сборки и хорошей варки кромки
листов должны быть обработаны.

64.	По окончании сварочных работ камера должна быть выправлена
и по вставке связей подвергнута гидравлической пробе для проверки
сварки. В случае обнаруживания непровара допускается исправление
способами, принятыми на заводе.

65)	Дыры для люков и труб должны быть настолько верно просвер-
лены в отношении диаметров и совпадения осей, чтобы была полная
- гарантия для правильной вставки труб.

66)	Фаски для прокладок на камере и на люках должны быть хорошо
обработаны. Люки рекомендуется делать цельнокованные.
Гидравлическая проба.

67)	Гидравлической пробе подвергаются либо цельный котел, если
в законченном внде отправляется на место установки, либо его отдельные
части, если окончательная сборка котла пронзводптся на месте установки.
Испытание должно быть произведено, согласно существующих правил.

68)	Котел, подвергнутый гидравлической пробе, не должен иметь
никаких остающихся деформаций; заклепки и швы ие должны давать
течи. Незначительная течь в виде слез допускается. Подчеканка допу-
скается лишь на рабочем давлении. После гидравлической пробы котел
прокрашивается снаружи и в зависимости от условий храненпя и даль-
нейшего использования котла, и внутри.

Примечание. На изготовленный котел завод обязан выдать акт с полной характе-
ристикой котла.

J>) Назначение марок при изготовлении различных частей котлов *).

П/Комиссия по материалам установила для котельного листового
железа три марки со следующей характеристикой 2).

Характеристика марок	Растя	ж е н н е
Обозначение марок	Временное сопро- тивление к =—* 8-	Относительное удлине- ние не менее
К,		33  42	26
К		38  46	23
К,*)		42  “бО”	20

Для того, чтобы подобрать марку материала для изготовления частей
котла, надо учесть, с одной стороны, условия, при которых эти части
работают, а с другой—условия производства их, и поэтому все части
котлов обычно делятся на три категории:

1)	Огневые листы, т.-е. листы, подверженные во время работы дей-
ствию пламенп, и по роду производства могут быть сварены.

2)	Листы, во время процесса изготовления подверженные штампо-
ванию и бортоганпю.

3)	Листы, не подверженные непосредственному действию огня, и
во время процесса изготовления минуют огневую обработку для придания
им нужной формы.

О Настоящая работа П/Комиссии составлена иа основании доклада, сделанного
по поручению И/Кпмнссии инж. В. В. Русаковым.

2) См. 3-и выпуск „Материалов к Ш Съезду**.

8) Впоследствии П/Комиссия по Материалам изменила указанную номенклатуру марок
в - олед.: ст. 2, ст. J м ст. 1
Исходя из этих соображений П/Комиссня по конструкциям и расчетам
считает необходимым установить следующее распределение марок мате-
риала для частей котла:

Название марки	Перечень частей парового котла, изготовляемых из соответствующей марки
(Ст. 2).	1)	Жаровые трубы.  2)	Сухопарники.  3)	Патр-.бкп для арматуры.  *) Соединительные патрубки в батарейных котлах.  5)	В батарейных котлах ппжияй лист бараб., находящийся под пепо- средствениым действием огня.  6)	Днища с длинными горловинами наружу, папр. у Лапкашпр котла.  7)	Камерные листы горпзоагальп. водотрубных котлов (в тех случаях, когда камера изготовляется пуюм сварки).  8)	Листы грязевиков в случаях пз отопления их сварными.  9)	Решетка, обечайка и днища огпезэп кгмеры парородпых котлов.  10)	Смычной лист локомобильных котлов.  11)	Лобовой, рс.кеточпыи и шинельные лпсты огневой камеры локомо- бильных котлои.
К, (Ст. 3).	1)	Днища для всех тппов котлов.  2)	Лазы „	„	„	„  3)	Лиьгы камер горизонтальных водотрубных котлов в случае изгото- вления их клепанными.  4)	Различного рода листовые скрепления внутри котла.
Кз (Ст. 4).	1)	Корпуса и барабаны всех типов котлов.  2)	ПХинельпый лист наружного кожуха топки локомобильных котлои.  3)	Дымовые камеры локомобильных котлов.

Словом, к этой марке относятся нее листы, не подверженные непо-
средственному действию топки.

Заклепки.

Для изготовления заклепок П/Коынссия по материалам выработала
следующие маркп:

Характеристика марки	Растя	ж е н и е
Обозначение марки	Бр'меппое сопро- тивление  mm3	Относительное у длин е- ипе <р не менее %
Ст. 2		_33_  42	26
С?. 3		_38 46	23

Для заклепок, употребляемых для постройки паровых котлов, надле-
жит обязательно применять марку ст. 2.
с) Заклепочные швы, сварка и горячая обработка.

1.	Сопротивленпе заклепок на срез не должно быть меньше сопроти-
вления листа в шве на разрыв. Пр:г этом нагрузка каждой заклепки от
срезывающего усилия не должна превосходить 7 kg/mm3 поперечного
сечения заклепкя, еслп заклепочный материал имеет сопротивление на
разрыв не более 38 kg.'min2. Если сопротивление последнею больше
38 kg/mm2, то диаметр заклепки, рассчитанной на нагрузку в 7 kg/mm2,
множится на корень квадратный из отношения чисел 38 и действитель-
ного сопротивления.

2.	Прн склепывании листов с накладками, последние должны делаться
из материала ио крайней мере такого же качества,как п склепываемые листы.

3.	Прочность, хорошо в ласку сваренных швов, принимается равной
0,7 от прочности целого лпста.

4.	Рекомендуется не применять сварки для швов, подверженных
изгибу, плн растяжению, а также в тех случаях, когда сваренный лист
не может быть после сварки отожжен.

5.	При сварке продольных швов корпуса котла можно в особых
случаях для надежности требовать наложения накладок.

6.	Все сваренные лиегы после сварки должны подвергаться тщатель-
ному отжпгу.

7.	Листы, подвергавшиеся обработке в горячем состоянии, необходимо
после такой обработки, еслп возможно, соответственным образом отжечь.
Это относится в особенпосгп к листам, которые подвергались многократ-
ному частичному нагреву.

Технические условия на производство автогенной сварки прп
ремонте и построении паровых котлов.

§ I.	Допускается заваривать:

а)	все части, работающие на сжатие;

б)	все части, укрепленные связями;

в)	цилиндрические части диаметром не более 700 mm.

§ II.	Пе разрешается производить заварку частей, работающих не на-
сжатпе, а также:

а)	заварку трещин в трубной решетке, если от каждой трубы идет
более одной трещины;

б)	заварку трещпн от кромки к заклепке, если число их превышает
15% от всего количества заклепок данного шва п более 5 подряд.

в)	Заварку трещпн, пе вваривая латок, если трещины дали расхо-
ждение более 3 mm.

Примечание. Вела трещина лила расхождение более 3 mm, то заварка тре-
Щппы, ш вваривая латки, допу кается с надлежащего разрешения.

г)	заварку сплошных разъедпи, глубина коих более 30% толщины
листа 1 mm;

д)	Приварку кромок, если ширина прпварпваемого куска бо.тео
половины расстояния от края заклепочного отверстия до края
кромки.

§ П1. Заварка частей, не предусмотренных § 1, возможна только
надлежащего разрешенгя.
508

II. двпглтвлп.

§ IV.	Свариваемый шов должен быть предварительно тщательно очи-
щен и соответствующим образом подготовлен, а именно:

а)	при толщине свариваемого лпста в 2—4 mm листы свариваются
в стык с ирозором в 2—3 mm;

б)	при толщине листа, большей 4 mm, кромки лпста должны быть
предварительно скошены под углом СО—90°, при чем в листах
толщиной до 13 mm, скос разрешается делать с одной стороны,
прп толщпне же лпста свыше 13 mm, скос надлежит делать
с обеих стооон, однако, в местах, недоступных для производ-
ства сварки с обеих сторон, разрешается и при листах толще
13 mm производить сварку кромок с одной стороны.

§ V.	При сварке должны быть применены всевозможные мероприятия
по устранению явлений закалкп, остающихся напряжений и недостаточ-
ного удлинения сваренного материала.

§ VI.	При больших размерах сваркп, когда длина ее превосходит
250 mm, таковую вести по принципу холодной точки, т.-е. таким обра-
вом, чтобы сварка производилась отдельными участками, прп чем после-
довательность сварки н<1значастся такая, что начальная точка сварки
одного участка должна быть на максимальном расстоянии от точки окон-
чания сварки предыдущего участка.

§ VII.	Прп заварке трещин таковые засверливаются по концам,
а кромки скашпваются под углом в 60°.

§ VIII.	Ремонтируемые отвсрстпя либо заполняются частично,, либо
полностью завариваются, прп чем перед заваркой отверстии раззенковы-
ваются под углом в 30°.

§ IX.	При приварке днищ к цилиндрическому корпусу необходимо
производить разделку шва в цилиндрических частях.

§ X.	В целях усиления шва и обеспечения его герметичности над-
лежит производить наплавку шва с одной или с двух сторон с таким рас-
четом, чтобы сопротивление сваренного шва составляло не менее 70%
первоначального, при чем накладка должна перекрывать место стыка
листов не менее, чем на половину толщпны свариваемого лпста.

§ XI.	При самой сварке надлежит производить проковку шва, пони-
мая под этим уплотненно шва специальными молотками.

§ XII.	Наплавляемый материал должен соответствовать специальным
техническим условиям.

О. Определение котловпх элементов.

I.	Определение толщины стенки цилиндрического корпуса котла.

1.	Принимая обозначения:

£ — толщина листа в mm,

D — наибольший внутренний диаметр корпуса в пип,

р — наибольшее рабочее давление (сверх атмосферного) в kgjcm’,

Kz — сопротивление котельного железа разрыву и kg/mm2,
а; — коэффициент надежности,
я — ослабление в шве, по отношению к прочности целого лпста,
получим:

s

200-7Гг - в

200 • Кг . г (з—1)
4-1 пли р =--------——-——......................(1)

где значения Кг берутся из вышеприведенной таблицы назначения марок железа (стр. 483),
а для а? даются следующие значения;
При ручной При матин.
клепке	клейко

Для швов в нахлестку нлн с односторонней
накладкой, пли для сваренных швов (считаясь
с указаниями п.п. 3 до 6 общих правил) . , . .	4,75	4,50

Для двухрядных швов, с 2-мя накладками, из

которых одна склепана однорядным швом ....	4,35	4,10

Для швов с 2-мя накладками............... 4,25	4,00

2.	Значения х = 4,25 и х — 4 могут приниматься также прп трех или более рядных
швах, с 2-ми накладками, когда одна накладка имеет шов с числом рядов па одни меньше,
чем другая.

3.	Толщина листа берется во всяком случае не меньше 7 mm; исключение может
быть допущено лишь для небольших котлов (иапр., при пожарных насосах или тракторах).

4.	Железо с сопротивлением разрыву больше чем 41 kg/шш8 может применяться для
приготовления частей корпуса котла лишь при условии: а) обработки в холодном состоянии
или прн красном нагреве, б) обстрожки, обточки, фрезпровкн или в крайнем случае обрубки
котлов вручную и в) при выполнении продольных швов с 2-мя накладками и прн механи-
ческой клепке этих швов.

5.	Отступления от номинальной толщины лпста, лежащпе в пределах допусков, обу-
Словлпваются техническими условиями прн расчетах не принимаются во внимание.

6.	Напряжение на разрыв листа не должно ни в одном шве превышать величину
л;

равную ----, привимая равномерное распределение нагрузки по всему сечению.

7.	Относительно допустимого напряжения в швах см. указания общих правил.

8.	Прв расчете толщины стенок цилиндрических обечаек, выделанных без шва, можно
брать х ~ 4 и а “ 1, если нет какого-либо ослабления листа.

9.	Дыры для заклепок рекомендуется сверлить. Заклепочные дыры в листах, с сопро-
тивлением материала иа разрыв свыше 41 kg/tnm2 или толщиной более 27 mm, обязательно
должны быть сверлепые, при чем сверление должно производиться на листе после предвари-
тельной свертки отдельных обечаек. Если в более тонких местах заклепочные дыры пробива-
ются, то вышеприведенные значения для х увеличиваются на 25%. Если пробитые дыры затем
рассверливаются не менее чем на своего диаметра, то х достаточно увеличить на 10%.

II.	Определение толщины стенки жаровых труб, подверженных наруж-
ному давлению.

Трубы гладкие и трубы с жесткими креплениями. Если обозначить:

s — толщину листа в mm,

d—наружный диаметр цилиндрической трубы или средний наружный
диаметр конической тр$бы в mm,

р — наибольшее рабочее давление (сверх атмосферного) в at,

а — коэффициент,

I — длину трубы в mm или в соответствующих случаях наибольшэе рас-

стояние между действующими креплениями,

Когда:	Tjff /	1 /~ al А

« = -<—( 14- I/ 1-Ь- т 4-2 mm,.....................(2)

2WO\ 'V

где» для горизонтально расположенных труб:
с продольным швом внахлестку....................................а	— 100

с пр дольным швом сваренным нли с накладкой . . . . а — 80

для вертикально расположенных труб:
с продольным швом внакладку..........................с	~ 70

с продольным швом спаренным пли с накладкой . . . . а — 50

Гладкие трубы применяются для длины не более 800 mm я для давлений не выше 8 at.

Действующими укреплениями надо считать, помимо днищ и трубных решеток, коп
струкцин, показанные иа <)иг. 743—749, при чем преимущество надо отдать конструкции
по фиг. 743 (кольцо Адамсона).

Для участка т^убы А:

I — I, 4- 0,5 /а, сели величина большая, прн этом предполагается отбортовка ши-
риной ие менее 50 mm.

2.	Длину I тех участков трубы, где имеются кипятильные поперечные трубки, можно
врать, руководствуясь следующими данными:

Па участке трубы б:

I = 4 4-l3i если Z, больше Z2, в противном случае надо брать I, вместо
па участке трубы с;

I = it 4-13
на участке трубы di

I ~ 1а h или соответственно I = 13 -|~ h-

3.	Если есть основание сомневаться в том, что поперечные кипятильные трубы
являются действующими укреплениями, в силу их малых размеров, способа укрепления,
месторасположения и т. д., то рекомендуется брать за I всю длину звена, другими словами,
вовсе отказаться от учета укрепляющего действия кипятильных труб.

Фиг. 743.

Фнг. 744.

Фиг. 745.

Фиг. 746.

Фиг. 747.

Фиг. 748.

Фиг. 749.

4.	Постановка в жаровых трубах, с целью их укрепления и усиления циркуляции,
поперечных труб усложняет и удорожает работу по изгоювлепию котла и усложняет
жсплоат цию «то, понижая надежность котла, в виду чего нос1ановка таких труб вообще

не рекомендуется.

G>OKC ЛААААА*

ПорИССОН

Ворт)

Пейтой v-zv—zx^rx^/*

Фиг. 750. Волнистые и ребристые

т р у б ы. 1. Если обозначить:

в — толщину листа в mm,

Фиг. 751.	d — наименьший внутренний диаметр

жаровой трубы в mm,

р — наибольшее рабочее давление

Фиг. 752.	(сверх атмосферное) в kg/cm2,

тогда:

фиг-763-	s=ituo + 2...........(3)

2.	Толщину листа берут во всяком случае пе меньше 7 mm, более топкое железо
допускается лишь в случае маленьких котлов (для пожарных насосов или тракторов).

|[|. Определение толщины плоских стенок.

1. Плоские стенки: если обозначить:

8 — толщина листа в mm,

р — наибольшее рабочее давление (сверх атмосферного) в kg/cm9,

а — расстояние между распорными или анкерными болтами в одном ряду в mm,

Ъ - расстояние между рядами распорных илп анкериы* болтов в mm,

с — коэффициент,	_________

Т0ГДа?	в — с Vp (а2	.............................(4)

Для величины с следует брать:

с = 0,017 для плоских стопок, в которых распорные болты завинчиваются и раскле-
пываются и которые омываются горячими газами и водой.

с = 0,0!5 когда вышеуказанные плоские стенки не омываются горячими газами,

с = 0,0155 для плоских, стенок, в которые завинчены распорные нлп анкерные болты
с наружными гайками или точеными головками и которые омываются горячими газами и
водой,

с = 0,О135. если вышеуказанные плоские стенки ие омываются горячими газами,

8 = 0,п14 для стенок, которые скрепляются взаимно только анкерными трубами.

Для стенок, анкера которых снабжены гайками и скрепляющими шайбами, следует •
в уравнении (1) принимать:

с = 0,013, если диаметр наружной скрепляющей шайбы равен 2 ; 5 от расстояния
между анкерами, и толщина шайбы равна 2 :3 толщины стенки.
Фнг. 754.

е = 0,012, если диаметр наружной скрепляющей шайбы равен 3 : 5 от расстояния
между анкерами, к толщина шайбы равна 5 : 6 толщины стенки.

с ~ 0,011 если диаметр наружной скрепляющей шайбы равен 4:5 от ртсстояккя между
анкерами и еслн шайба, толщина которой равна толщине стенки, приклепана к этой послед-
ней, при чем стенки не должны соприкасаться с горячими газами.

Если же стенки, напротив, с одной стороны омываются горячими газами, а с дру-
гой—паром, то толщина стенок должна быть увеличена против расчетной на КГ/о, если
только опа пе защищена прсдокранптельнымц листами от
непосредственного действия пламени.

Ирв неправильном распределении анкерных скреплений,
как, например, па фиг. 754, имеем:

I = ‘ -у (<4 4- V Р ................(5)

Зтетя с берутс я в зависимости и от рода укрепления
по данным п.п. 1 н 2 .

Толщину плоской стеикп, укреплен поп обшивкой, если при этом стейка расположена
ие и первом газоходе, можно брать па 12*|8о|0 меньше, чем получается пз расчета, однако
прп условии, что толщина обшивочного листа будет пе меньше 2: 3 от расчетном тслщкпы
Степки, и обшивка будет хорошо склепана со стопкой.

Прямоугольные плоские листы, прикрепленные по всему периметру, должны иметь

8 s= 0,053 b

(6)

толщину

где:

в — толщина стенки в ваш,

а-- наибольшая сторона прямоугольника в шт,
Ъ — папм' пьшая сторона прямоугольника в шш,
р — наибольшее рабочее давление (сверх атмосферного) в kg/cm*,
kz — допустимое напряженно материала стопки па растяжение в kg'mm*, которое
можно принимать равным до 1 :4 расчетного сопротивления иа разрыв.

Дия плоских стенок, которые укреплены пе апкерпыми болтами или продольными
связями, а угловыми анкерами или каким-либо иным надежным способом, толщину можно
брать:	,. _

• = 0,017 «Г Vp .............................(7)

если нс доказано, что можно ограничиться более тонкой стойкой.

В этой формуле означает:

• — толщину стенки в шш,

Р — наибольшее рабочее давление (сверх атмосферного) в kglem*.

d — диаметр сам го большого круга в шш. лотовый буд'гчн он н*ан, как иа фиг. 755
до 758, на плесков стенке, пройдет через места скреплений.

Фнг. 755.	Фпг. 756.

Фиг. 757.	Фиг 758.

Если нет точных данных о величине радиуса загиба у борта на днище, то этот ра-
Дпус принимается равным 50 шш.
Вышеприведенные указания применимы только к листам пз литого железа.

Медные стенки, скрепленные распорными или аякерными болтами, должны иметь
толщину при распределении скреплений:

правильном:	неправильном (как на фиг. 754):

. = 5,83 г)/'(а!4-42)	. (8)1	. = 5,83 -Л- . (d, 4- da) |/. (8)

Для меди Кг (сопротивление разрыву) принимают в 22 kg/mm2 при температурах

до 120°, если пе указана большая прочность. В случае высшей температуры прочность
берут меньше на 1 kg/mm2 для каждых 20’. Для перегретого водяного пара с температу-
рой 250° и выше уширеблеиия меди избегают. Значения длл с берутся в зависимости от
конструкции скрепления по данным н.п. 1 и 2 этого раздела (cip. 510).

Плоские д и и щ а с отогнутыми бортами. Если обозначить:

в — толщину стенки в mm,

р—-наибольшее рабочее давление (сверх атмосферного) в kg/cm3,
г — радиус загпба у борта в пип,

Трубные решетки (трубные стспки котлов с дымогарными трубами. Тецпор,
стр. 283-285).

Части трубной стенки, расположенной вне пучка труб, рассчитываются по данным,
установленных для плоских стенок, если размер площади, подверженной давлению пара,
обусловливает необходимость анкерных скреплений.

Части трубной сгенки, расположенные в пределах пучка труб, рассчитываются сле-
дующим образом:

при применении особых анкерных тяг или анкерных болтов, снабженных пар- зкой, сле-
дует применять уравнения (1/, (2), (3) и (4).

В этом случае трубы только развальцовываются; однако для надежного укрепления
труб в стевке толщина последней должна быть:

для стенок литого железа:

но менее 5 — 5 + 4 при d = 38 до 100 mm.
о

для степок красной меди:

ие менее s = 10 4- — при d = 38 до 75 mm, где d в mm наружный диаметр трубы
о

в месте ее укрепления в стенке; наименьшее сечение простенка между двуми трубными
отверстиями должно быть;

для литого железа:

180 mm2 при 38 mm

фиг. 760,

около 100 тш;

для стенок красной меди:

340 mm2 прп d — 38 mm

с увеличением в 2,5 раза при d = около 75 mm.

Если трубиые стенки не имеют
специальных анкерных скреплений,
но 1рубы снабжены бортами иа обоих концах илп
концы труб развальцованы в к о а и но-
ских отверстиях, диаметр которых увеличи-
вается ио направлению наружу, то полная надежность
против вытягивания концов труб может быть достиг-
нута при нагрузке на 1 сш окружности трубы, равной
(ср. фнг. 760):

. (12)

т.-е. величина не должна преиосходитьо 25 kg в предположении, что работа исполнена хорошо
Еслп трубные стенки не имеют самостоятельных анкер-
ных скреплении л трубы развальцованы в цилиндрических отверстиях,то при ра
бочем давлении до 7 атмосфер также может быть допущено з = 25. При более высоком
давлении пара величина з не должна превышать, однако, 15 kg.

Если величина а пе превосходи с вышеприведенных норм, то и иезначительная пло-
щадь «/, находящаяся под давленном пара, особому расчету пе подвергается в том пред-
положении, что наименьшая толщина стенок, необходимая для падежного укрепления труб,
удовлетворяет требующимся условиям.

В сомнительных случаях можно яроизвесги проверка ш» формуле:

р — 360 (j — 0,7 ' —)	) • kjt ,	........ (13;

в ко юрой означаюь:

s — толщину стенки,

р — наибольшее рабочее давление в атмосферах,

(1 — наружный диаметр трубы v места прикрепления в mm,
е — сторону квадратного поля в тш, образуемого четырьмя чруба.мн пли арифмети
веское среднее из сторон прямо) голышка, определяемого этими четырьмя тру-
бами (на фиг. 760):

е _ ор+рЧ

к& — напряжение на изгиб материала стопки в kg mm'z, которое допускается до
сопротивление на разрыв
величины — ----------------—---------- .

4,э

Еслп получаемое но уравнению (13) напряжение слишком велико пли з превосходит
приведенную выше величину, то должны быть установлены скрепляющие анкерные тяги
или анкерные трубы.

Особенно необходимо проверять трубы, расположенные иа краях, дтя выяснения,
не превосходит ли их нагрузка допускаемых пределов; в противном случае часть этих труб
заменяется анкерными трубами согласно уравнению (4) илн другими анкерными скреплениями.

У огневых- коробок, потолки которых пе соединены анкерными болтами или другим
путем со стенкой цилиндрической части котла, а поддерживаются скобами мчи анкерными
балками, упирающимися на края трубных стенок, толщина трубной стенки не должна быть
меньше	_

.......................

~ 1900 (b - d) ’	4

где означаю г:

tc — длину огневой коробки в mm,

b — взаимное расстояние между центрами труб в mm,
d — внутренний диаметр труб в mm.

IV. Определение толщины стенки не укрепленных выпуклых днищ, под
вершенных внутреннему давлению.

1.	Если обозначить:

s — толщину стенок в mm.

р — наибольшее рабочее давление (сверх аыаисферпого) в kg/cm’,
т — внутренний радиус в середине сводчатой части днища в mm,
к — допускаемхю нагрузку в kg'mm8.

' 'рт	.sfc

‘ = 2004 П-Ш	...................

2.	В предположении, чю радиус кривизны выбран достаточно большим для того, niwk
цилиндрическая часть по окружности днища плавно переходила в сводчатую по середин!
величину к можно брать:

до 5 kg/mm2 для сварочного железа,

6,5	и	„ литого железа,

„4	„	„ красной медп, если температура пе превышает 200°.

V. Определение толщины стенки выпуклых днищ с внутрь или наружу
отбортованными отверстиями для укрепления одной или двух жаровых труб.

1.	Если выбран достаточно большой радиус загиба у борта (VI. п. 2) н жаровые трубы
расположены в достаточном расстоянии от борта и прн этом настолько эластичны в осевом
направлении, что днища не подвергаются сколько-нибудь значительному добавочному напря-
жению, то толщину степки днища можно определять по формуле (15), беря к — до 7,5 kg/wwia.
2.	Расстояние стенкп жаровой трубы, в наиболее узком месте, от стенки корпуса
должно быть не менее 125 mm, но соображениям изгиба стенки днища при штамповке
и, кроме юго, но соображениям удобства осмотра и чистки котла.

VI Определение толщины стенки выпуклых днищ, подверженных
наружному давлению.

1.	Если обозначить:
г — внешний радиус кривизны нейтральной части днища в mm,
s — толщину днииа н mm,
Ро— давление жидкости в kg/cm2, при котором можно ожидать вдавливания, тогда
напряжение при вдавливании

*»= МО '	........... .... (16)

определяется из уравнения в kg/mm2:

*о= А - В	......	.(171

куда подставляется:
для шарообразных, хорошо прокованных цельных
днищ из красной меди...........................Л	— 25,5, 1? — 1,2

для отожженных цельных днищ из литого железа . А — 26 В = 1,15
для днищ литого железа, составленных из отдель-
ных сегментов, склепанных в нахлестку . . . А „ 24,5 В ~ 1,15.

2.	Допустимое напряжение материала, которое подсчитывается по уравнению:

1	г

*= 200

где р обозначает наибольшее рабочее давление в kg/cm2, г и а, как указано выше, можно
брать следующие значения:

на сжатие:

для прокованной красной меди до 4 kg/mm2, если температура не превышает 200'
для отожженного литого железа до 6,5 kg/mm2;

на вдавливапне:

до 0,4 /г0 для обоих материалов, при чем к0 определяется по уравнению (17)

3.	Что касается формы днища, то здесь надо иметь в виду, чтобы радиус загруглепия
по борту был достаточно велик для того, чтобы цилиндрическая часть плавно переходила
ч сферическую.

VII. Болтовые соединения.

1.	Следует различать болтовое соединение обработанных и необработанных поверх*
чостей.

2.	Если обозначить:

Р — общее усилие, на которое рассчитываемся соединение в kg,

Ру— часть общего усилия, приходящегося иа один болт в kg,
к— напряжение в теле болта в kg/mm2.
d — диаметр болта в mm,
тогда:

*=1,27	.	. (18)

«ри чем, не зависимо от того, сделаны болты нз сварочного плп литого железа, следует
^рать:

а)	для хороших болтов, с хорошей обработкой поверхности и ври мягкой прокладке;

d — 0,45 УЛ -j- 5 .	...	. (19)

Ь)	если изложенные в п. а условия выполнены нс вполне:

й — 0,55 У-ЛЧ-5 .	. , . . . . . .	. (20)

3.	Если есть доказательство, что материал болтов удовлетворяет условиям, установлен-
ным инструкцией о материалах для стационарных котлов в отношении заклепочного железа,
ю коэффициент в уравнении (19) может быть уменьшен до 0,4.
4.	Уравнения (19) и (20), применительно к системе Витворта, даю г следующие вели
чины: (см. нижеследующую таблицу).

Диаметр наружи.	1	Диаметр 1 Допустимая нагрузка на болт при  1 в нарезк. |	коэффициентах
Англ. " mm	mm	0,4	1	0,45	!	0,55

1 ,	12,70	9,93	155	kg	122.5	кВ	82	kg
“* о	15,88	12,93	393		310		208	
	19.05	15,80	729		576		386	
8	21,23	18.62	1 159		916		613	
1	25,40	21,34	1 669	»	I 318	»	883	Я
I'.'s	28,57	23,93	2 440		1 770		1 185	
г .	31,75	27.10	3 053		2 412		I 614	я
Н,	34,92	29,51	3 755		2 967		1 986	
1%	38.10	32,69	4 792		3 786		2 535	»
1в.-н	41,27	34,77	5 539	п	4 377	я	2 930	я
	44,45	37,95	6 785		5 361		3 589	
Г/.	47.62	40.41	7 837		6 192		4 145	
2	50.80	43.59	9 30S		7 355		4 922	..
	57.15	49,02	12 111		9 569		6 406	..
К	63,50	55,37	15 857	я	12 528	я	8 347	»>
23.	69,85	60,55	19 286		15 237		10 201	
3	76,20	66,90	23 947		18 923		12 667	’’
5. Болты из л	ггого железа	должны	иметь не	ОСТ]	ую, а по	возможности		закругленную

нарезку.

6.	Применение закаливающейся стали для изготовления болтов не допустимо.

7.	При расчете фланцевых болтов, расположенных па
расстояниях по фланцу прямоугольной или эллиптической
фиг. 761 я 762, можно принимать, что наиболее нагруженный
болт должен передавать давление

одинаковых друг от друга
формы, как показано иа

где

г — наименьшее расстояние между линией болтовых
отверстий и центром тяжести поверхности, под-
верженной давлению в mm,

е — шаг болтовых отверстий в mm.

8.	Если есть основание опасаться больших изгибающих

Фиг. 761.

Фиг. <62.

усилий, как, HanpiiMtp, при

соединении необработанных поверхностей, изгиба фланцев, одностороннем расположении
прокладки и т. д., то болты подвергаются особому расчету, принимая во внимание эти

изгибающие усилия.

9.	Фланцы должны иметь такую толщину, при которой они могли бы надежно сопро-
тивляться действию изгибающих усилий.

10.	Болтов с наружным диаметром меньше 16 mm следует избегать; болтов с дна
метром меньше 13 mm делать не следует.

VIII. Крепления.

1.	Напряжение не должно превосходить:

для сварных связей и распорных болтов из сварочного железа. 3,5 kg/mma,
для цельных связей и распорных болтов из сварочного железа 5	„

для цельных связей ц распорных болтов из литого железа . 6	„

для связей и распорных болтов из красной меди прн темпе-
ратурах пара до 200°............................. 4	„

2.	Продольные связи, снабженные по концам нарезкой и гайками, следует пропускать
через лобовые и трубные стспки иа нарезке и, кроме того, ставить подкладпые шайбы


и гайки нс только снаружи но и изнутри. Трубчатые связи ставятся па резьбе и разваль-
цовываются.

3.	Угловые связи надо делать как можно длиннее.

4.	В жаротрубных котлах заклепки, прикрепляющие угловые связи к днищу, реко-
мендуется располагать по ближе 200 mm к жаровым трубам.

5.	Поперечное сече ие углпвой связи должно быть больше поперечного сечения
соответствующей продольном связи пропорционально уклону связи по отношению к оси
котла.

6.	Болты п заклепки для прикрепления угловых связей следует рассчитывать с боль-
шим запасом прочности.

7.	При укреплении плоских динщ наклепкой I-образного железа нли тому подобного,
следует принимать меры к тому, чтобы усилия, воспринимаемые этими последними, пере-
давались непосредственно па корпус котла.

8.	Распорные болты прн укреплении плоских стенок, подверженных действию пла-
мени, располагаются на расстояниях не более 200 mm один от другого.

!Х. Анкерные балки для укрепления потолочных листов огневых коробок-

1.	Анкерные балки, свободно у...дающиеся на опоры, а не подвешанные, рассчиты-
ваются как свободно лежащие балки с пролетом I (фиг. 768), нагруженные в опорных
точках силами, величина коих определяется нагрузкой, соответствующей площади поля
потолка (фиг. 765).

2.	При этом сопротивление потолочного листа, как такового, в расчет не принимается.
Размер С, определяет ту часть площади потолка, давление па которую воспринимается
крайней балкой; в среднем C\=2/sx-

3.	Для соотношений, указанных на фиг. 763—765, принимая наибольшее рабочее давле
нис равным Pj, имеем для крайних балок нагрузку:

Фиг. 764.

точках А

в точках В

гь = G + 4)е • р-

Для обоих средних балок будет;

нагрузка в точках А

га=е(±+Л.)у

нагрузка в точках В

Ръ=с • е

сопротивление концевых опор

Наибольший изгибающий момент в

сечении у Б и в сечениях между ВВ;

^ = ^(4-4)-Р0-е,

а таким образом, для расчета сечення анкерной балки получим уравнение:
— (77) *Ъ...................................................................<22)

О — момент инерции балок,
• расстояние наиболее напряженных волокон от нулевой ось.
Aj — допустимое напряжение на изгиб материала балки, которое для вязкого мате-
риала (сварочное и литое железо, литая сталь, стальные отливы) можно при-
нимать равным */4 сопротивления разрыву. Если величина сопротивления
разрыву ие известна, то для вышеуказанных материалов можно брать
kf, ~ 9 kg/mm3. Для прямоугольного сечения, подобно фиг. 764, будет:

Н 1	1

^^-e--2w,a=-rw-

4.	Если потолочные балки подвешены, то они рассчитываются сообразно о изменив-
шимися условиями их нагрузки.

X.	Лазы и прочие вырезы.

1.	Нормально овальные лазы имеют размеры 300 X 400 шш; исключение допускается
лишь в том случае, когда устройство лазов с такими размерами трудно осуществимо; во
всяком случае лаз не должен иметь размеров меньше, чем 280 X 380 шш.

2.	Лазы на сухопарая необходимо делать таких размеров, чтобы через них доступны
были к освидетельствованию как внутренняя поверхность цилиндра и крыши сухопара,
так н место отгиба фланца.

3.	Крышки к лазам не допускается делать из чугуна. Конструкция крышек должна
быть такова, чтобы уплотнительные прокладки не выдавливались.

4.	При больших давлениях пара анкерные болты в крышках рекомендуется ставить
на резьбе и расклепывать.

5.	Края лазов нли подобных отверстий необходимо укреплять в тех случаях, когда
вырезка отверстия вызывает недопустимое ослабление листа прн данном рабочем давлении,
или когда можно опасаться снятия стенки котла скобок.

XI.	Водяные камеры и коллектора водотрубных котлов.

1.	При изготовлении водяных камер (цельных иля секционных) можно вообще реко-
мендовать применение сварки, так как клепаные камеры всегда почти неплотны, вследствие
невозможности подчеканки швов изнутри; неплотность швов ведет к опасным разъеданиям
металла в швах.

2.	Переднюю камеру (нли секционные коллектора), по крайней мере при новых-
установках, надо располагать так, чтобы все соединительные швы были доступны для
осмотра.

3.	Задний шов нижней части передней камеры (или секционных коллекторов) должен
быть хорошо защищен обмуровкой от влияния высоких температур и тем более от непо-
средственного воздействия пламени; необходимо обеспечить возможность постоянного наблю-
дения за состоянием обмуровки в этом месте, дабы кочегар или инспектор мог во время
заметить опасность, возникающую при разрушении последней (обгорание, обвал).

4.	Если, в уже существующих котлах, требование л. 3 не удовлетворено, то следует,
по крайней мере при наличии сварного шва, солидно усилить этот шов механически.

XII.	Общее.

Выполнение котла может считаться хорошим, н при расчете его частей могут прн пи
маться коэффициенты надежности, указанные в разделе III, лишь в случае удовлетворения
следующим требованиям:

а)	подготовка и .обработка материала, как то: сгибание и отбортовка листов, свер-
ление дыр и т. д., будет производиться тщательно и надлежащим образом. Несовпадающие
заклепочные дыры будут рассверлены. Клепка будет вестись акк)ратво, а при чеканке
швов листы повреждены не будут;

Ь)	листы с рваными кантами и недоброкачественная заклепка в дело нттп не будут;
с) листы из сварочного железа, для корпуса цилиндрического котла или накладок-,
будут согнуты по продольным волокнам (вдоль прокатки). В противном случае пробы для
испытания железа па разрыв должны быть взяты не только вдоль, но и поперек прокагкп.

XIII.	Заключение.

Если расчетным путем нельзя установить сопротивляемость котла в целом или какой-
нибудь его отдельной детали, то надо встать па путь опыта. Гидравлическое испытание
становится в таких случаях испытанием па прочность и должно производиться давлением,
вдвое большим, чем предполагаемое рабочее давление.
P. Пароириемники.

Многочисленные, применяющиеся в промышленности, аппараты, работающие паром
г давлением выше атмосферного (варочные, вулканизацией ные котлы, декатиры, автоклавы,
Генц—аппараты н т. д., как, напр, на фиг. 766 до 769), в отношении их устройства, выпол-
нения установки и надзора подлежат дейстиич» нижеследующих правил.

Фиг. 768.	Фнг. 669.

Правила устройства, установки и освидетельствования
иаронриемников

п других приборов и аппаратов, работающих под давлением выше атмо-
сферного

(утвержденные НКТ 24 июля 1923 г.).

1.	Применение правил. 1. Действию настоящих правил подлежат
паронриемиики и все приборы и аппараты, находящиеся или работающие
под давлением газов и жидкостей выше атмосферного, за исключением
приборов и аппаратов, указанных ниже, в ст. 2.

Пароприемииками признаются сосуды, содержимое которых подвер-
гаетсн посредственному илн непосредственному действию упругого водя-
ного пара, притекающего извне или образующегося в самом сосуде при
нагревании последнего.

Примечание. В последующем изложении, где не сделано оговорок, пароприсм-
иики, приборы и аппараты именуются общим термином ..аппараты44.

2.	Настоящие правила ие распространяются на:

а)	паровые котлы и экономайзеры, подлежащие действию особых
правил;

б)	приборы центрального парового отоплеиия, работающие под
давлением не свыше l’/s at и приборы водяного отоплеиия;

в)	приборы, емкостью ие свыше 25 литров;

г)	приборы, у которых произведение емкости в литрах на наивыс-
шее допускаемое в нпх давление в атмосферах составляет не свыше 200;
д)	части машин, ие представляющие собою самостоятельных ирибо
ров (трубопроводы, цилиндры машин-двигателей п т. п.);

е)	приборы, составленные из трубчатых змеевиков с наружным диа-
метром не свыше 52 пни;

ж)	сосуды для хранения и перевозки сгущенных газов, подлежащие
действию особых правил;

з)	приборы и аппараты, давление в коих ие может превысить
0,5 at.

2. Конструкция аппаратов. 3. Конструкция аппаратов, подлежащих
действию настоящих правил (ст. 1), должна в отношении размеров всех
частей строго соответствовать по своей прочности наибольшему допу-
скаемому в аппарате рабочему давлению.

Шарнприо-откидные или вставные болты, вкладываемые в прорезы,
хомуты и всякие зажимные приспособления, должны быть конструктивно
предохранены от сдвига или ослабления.

4.	Чугун допускается для изготовления только таких аппаратов,
которые предназначены к работе при давлении не свыше 6 at.

Части аппаратов, которые должны подвергаться непосредственному
действию топочных газов, не могут быть изготовляемы из чугуна.

5.	Аппараты, внутренние поперечные размеры коих составляют не
меиее 800 mm. должны быть снабжены лазами для внутреннего осмотра
всех частей. Круглые лазы должны быть ие меиее 400 mm в диаметре,
овальные—пе менее 300 X 400 mm. Закрываемые съемными днищами,
крышками и проч, отверстии в аппаратах, открывающие доступ к вну-
треннему осмотру их, признаются за лазы, если они имеют размеры ие
меиее указанных выше.

В аппаратах, снабженных внутри мешалками, змеевиками, перего-
родками п т. п. приспособлениями, последние—если конструкция и рас-
положение их препятствует внутреннему осмотру, должны быть сделаны
съемными.

6.	Всякий построенный после опубликования настоящих правил
и подлежащий действию их аппарат должен иметь наглухо прпкреплеи-
ную на видном месте его лицевой стороны металлическую пластинку
с обозначением: а) фирмы завода, на котором построен аппарат:
б) № аппарата по списку изготовившего его завода; в) года постройки
аппарата, и г) величины расчетного рабочего давления.

3.	Арматура аппаратов. 7. Аппараты, подлежащие действию настоя-
щих правил (ст 1), должны быть снабжены следующей арматурой:

а)	запорным клапаном, краном или клинкетом для выключения из
трубопровода, подводящего пар, газ или жидкость;

б)	приспособлением для выпуска воздуха или газа, а пароприемники,
кроме того,— приспособлением для удаления конденсационной воды;

в)	верным манометром с сифонной трубкой, трехходовым краном
и флянцем диаметром в 38 mm и толщиною в 6 mm для установки кон-
трольного манометра; рабочий манометр аппарата должен быть на такое
число атмосфер, которое превышало бы по крайней мере иа 2 at.
давление, необходимое при гидравлическом испытании аппарата, и на
циферблате его должна быть проведена красная черта через число
атмосфер, соответствующее наибольшему давлению, допускаемому в аппарате;
г)	ио крайней мере, одним предохранительным клапаном, устано-
вленным на предельное допускаемое рабочее давление и снабженным
приспособлением, не позволяющим лицу, обслуживающему аппарат, уве-
личивать нагрузку клапана. Сечение предохранительного клапана должно
быть ие меньше сечепня трубы, подводящей пар пли газ. У аппаратов с непо-
средственной топкой предохранительный клапан должен выпускать весь изли-
шек лара, образующегося при максимальной производительности аппарата;

д)	аппараты с непосредственной топкой должны быть снабжены ука-
зателем уровня жидкости в аппарате.

8.	Манометр и предохранительный клапан должны быть устано-
влены непосредственно на аппарате и предохранены от засорения или
приведения в бездействие содержимым аппарата. Если по роду конструк-
ции аппарата, такая установка невыполнима, то манометр и предохра-
нительный клапан должны быть установлены в непосредственной близо-
сти аппарата на трубопроводе или на специальном отростке.

9.	В тех случаях, когда по роду производства пли вследствие дей-
ствия содержимого аппарата, манометр пли предохранительный клапан,
или и тот и другой прибор ие могут падежио работать, вместо каждого
из иих может быть поставлен, с разрешения агента надзора, термометр
с достаточно большою скалою, иа которой должна быть ясно отмечена
наивысшая допускаемая в аппарате температура. Это правило не распро-
страняется на аппараты, действующие перегретым паром.

10.	Если аппарат работает паром пли сжатым воздухом и т. и., по-
ступающим в него извне, и построен на рабочее давление, не меньше,
чем питающий его аппарат, то установка па нем предохранительного
клапана необязательна.

И. Аппарат, работающий при давлении, меньшем давления в питаю-
щем его аппарате, должен иметь, кроме запорного клапана, еще редук-
ционный клапан с манометром и предохранительным клапаном, поста-
вленным на стороне меньшего давления, при чем предохранительный
клапан должен быть так урегулирован, чтобы давление в аппарате не
могло подниматься выше допускаемого рабочего давления.

Выпускной клапан должен находиться между аппаратом п редукцион-
ным устройством.

Примечание. Для группы аппаратов, работающих при одном и том же давлении,
достаточен один редукционный клапан с манометром и предохранительным клапаном,
установленными на общей магистрали до первого ответвления.

4.	Установка аппаратов. 12. Для установки аппаратов, подлежащих
действию настоящих правил (ст. 1), требуется разрешение губернского
отдела труда.

13.	Прошение о разрешении установки аппарата подается в губерн-
ский отдел труда владельцем аппарата (предприятием, учреждением,
кооперативным пли другим объединением или частным лицом) или его
уполномоченным.

Примечание. Владелец аппарата, состоящий членом о-ва технического надзора, подав!
о;иачвнное прошение или непосредственно сам, или через посредство означенного об-ва.

14.	В прошении должны быть указаны наименование и адрес про-
сителя и места установки аппарата. К прошению прилагаются в двух
экземплярах:; описание и чертеж аппарата и схематический чертеж поме-
щения, в котором предположена установка аппарата.
В описании должны содержаться следующие данные: название аппа-
рата и его назначеипе; где п когда построен аппарат и за каким номе-
ром выпущен с завода; род и качество материала, из которого построен
аппарат, размеры аппарата и его частей; предельное рабочее давление,
на которое рассчитан аппарат; описание арматуры аппарат',; поверочный
расчет прочности аппарата.

Чертеж аппарата должен быть выполнен не меиее как в Чко нату-
ральной величины и состоять из плана аппарата и разреза его.

На схематическом чертеже помещения аппарата должно быть обо-
значено место установки аппарата и расположение имеющихся в том же
помещении машин, станков и проч., с необходимой экспликацией.

Описание и чертежи должны быть подписаны владельцем аппарата
или уполномоченным им лицом.

15.	Установка аппарата разрешается губернским отделом труда иль
безусловно, или с тем, чтобы в назначенный им срок были устранены
замеченные при рассмотрении представленных документов недостатки
или нарушения. В случае ие разрешения установки аппарата, в ответе
просителю должны быть точно указаны мотивы отказа.

16.	Аппарат, происхождение которого неизвестно, илп неизвестен род
материала его, или со дня постройки его пропью 25 лет, может быть
разрешен к установке не иначе, как после тщательного осмотра все?,
частей его агентом надзора, при чем последнему предоставляется праве
требовать испытания, за счет владельца, материала аппарата в одной пз
государственных лабораторий; результаты испытания должны быть
сообщены владельцем в губернский отдел труда.

17.	Ответ по прошению о разрешении установки аппарата должен
быть дан просителю ие позднее, как в двухнедельный срок со днн полу
чения ею прошения губернским отделом труда, с прибавлением к этому
сроку временп, необходимого для пересылки ответа по почте.

18.	Все аппараты, установленные до издания настоящих правил
и подлежащие действию их, должны быть зарегистрированы в 6-тпмссяч~
ный срок в губернских п/отделах охраны труда, для чего представляются
в двух экземплярах описание и чертежи аппарата и схематический чер-
теж помещения, в котором установлен аппарат, составленные согласно
14 ст. настоящих правил.

5. Освидетельствование аппаратов. 19. Каждый аппарат, подлежащий
действию настоящих правил (ст. 1), должен подвергаться периодическим
освидетельствованиям, производимым технической инспекцией IIKT илп
агентами общества технического надзора, по принадлежности.

Примечание. Бездействующие аппараты, о которых владельцами их письменно заяв-
ichu агенту падзора, освобождаются от периодических освидетельствований, но, при возобно-
влении действия таких аппаратов, оии до пуска их в ход подлежат освидетельствовали»
па общих основаниях (наружный осмотр, гидравлическое испытание, внутренний осмотр

20.	Техническое освидетельствование аппаратов имеет целью уста-
новить, соответствуют лп конструкция, прочность и арматура аппарата
требованиям настоящих правил, и заключается в наружном осмотре,
гидравлическом испытании и внутреннем осмотре, где таковой возможен.

Наружный осмотр производится нс реже одного раза в год, без
остановки работы аппарата. При этом осмотре обращается внимание на
общее состояние аппарата, действие его арматуры и уход за ним.
-Ar,

Гидравлическое испытание с обязательным при нем внутренним
осмотром (если таковой возможен по конструкции аппарата) производится
ие реже одного раза в шесть лет.

Внутренний осмотр производится не реже одного раза в три года.
При осмотре главнейшее внимание должно быть обращено на состояние
стенок, заклепок и связей как внутри, так п снаружи аппарата, а также
па прочность других частей аппарата и на присутствие и физические
свойства накипи.

Если по конструкции аппарата, внутренний осмотр его невозможен,
то этот осмотр заменяется гидравлической пробой.

21.	Наружный осмотр аппарата производится агентом надзора без
предупреждения владельца о времени осмотра.

О подготовке аппарата к внутреннему осмотру и гидравлическому
испытанию владелец уведомляется свидетельствующим лицом, по крайней
мере, за месяц до наступления срока освидетельствования, при чем день
освидетельствования устанавливается затем по обоюдному соглашению,
а если последнее пе будет достигнуто, назначается свидетельствующим
ЛИЦОМ.

В случае неполучения владельцем аппарата от агента надзора выше
означенного уведомления о подготовке аппарата к освидетельствованию,
владелец обязан остановить аппарат не позднее срока освидельствова-
нпя, указанного в книге аппарата (ст. 29), подготовить аппарат к осви-
детельствованию и уведомить об этом агента надзора (телеграфом, теле-
фонограммой или иным способом, обеспечивающим быстроту сообщенпя).

Если в трехдневпын срок со дня уведомления агент надзора пе при-
будет для освидетельствования аппарата, то владельцу предоставляется
право, своими техническими силами и за своей ответственностью, про-
извести освидетельствование аппарата, согласно настоящим правилам,
в присутствии лица, обслуживающего аппарат, и представителя рабочего
комитета п после этого пустить аппарат в ход. О результатах освиде-
тельствования и пуске аппарата в ход немедленно составляется акт за
подписью владельца (или его полномочного представителя) и указанных
выше лиц, и копии акта немедленно же посылаются подлежащему агенту
надзора п губернскому п/отделу охраны труда.

Пущенный в работу, прп таких условиях, аппарат Подлежит освиде-
тельствованию агентом надзора не позднее шести месяцев после приве-
дения аппарата в действие.

22.	Перед гидравлическим испытанием и внутренним осмотром
аппарат должен быть остановлен, в подлежащих случаях охлажден
п тщательно очищен от накипи, сажи и золы. При гидравлическом испы-
тании аппарата, кладка илп одежда его должна быть устранена, в случае
необходимости, полностью плп частью—по требованию свидетельствую-
щего лица. Вся арматура аппарата должна быть тщательно очищена,
краны и клапаны притерты, а флянцы, крышкп, люки п проч, плотно
поставлены, чтобы через нпх не было течи прп гидравлическом испытании.

Примечание 1 В исключительных случаях, когда, по условиям производства, аипа'
рат ие может быть остановлен для освидетельствования в указанный в его книге срок,
таковой может быть продлен губернским п/отделом охраны труда илн обществом техниче-
ского надзора, по принадлежности, иа время до трех месяцев, еслв аппарат по своему
состоянию не может вызывать никаких сомнений относительно допустимости такой отсрочки.
Примечание 2. При работе внутри аппарата и в дымоходах употребление керосино-
вых илн иных ладя с легко воспламеняющимися веществами воспрещается. Употребляемые
при осмотре аппаратов ручные Электрические лампы накаливания и провода к ним должны
находиться под напряжением не свыше 15 волЬт.

23.	При испытании гидравлическим давлением должны соблюдаться
следующие правила:

а)	Пароприемпики, работающие при давлении ие свыше 10 at
испытываются давлением, превышающим рабочее в полтора раза, и не
менее как иа 1 at для рабочих давлений до 2 at.

Пароприемники, работающие под давлением свыше 10 at, испыты-
ваются давлением, превышающим рабочее на 5 at.

б)	Аппараты, работающие под давлением газов и жидкостей ие
свыше 100 at, испытываются давлением, превышающим рабочее в пол-
тора раза и не менее как на 1 at для рабочих давленпй до 2 at.

Аппараты работающие под давлением газов и жидкостей свыше
100 at, испытываются давлением, превышающим рабочее па 50 at.

в)	Давление, коему подвергается аппарат прп испытании, опреде
ляется контрольным манометром, который должен быть доставлен свиде-
тельствующим лицом.

г)	Насос для гидравлического испытания доставляется владельцем
аппарата.

д)	Пробное давление поддерживается не свыше 5 минут, после чего
оно спускается до рабочего, при котором и производится осмотр аппа-
рата. В случае надобности, гидравлическое испытание может быть
повторено.	„

Примечание 1. Гидравлическому испытанию вместе с аппаратом подвергается и его
арматура.

Примечание 2. В тех случаях, когда конструкция аппарата не допускает про-
изводства гидравлического испытания вследствие получающегося чрезмерного напряжения
стенок аппарата от большого веса воды, гидравлическое испытание может быть заменено,
с разрешения агента надзора, испытанием сжатым воздухом илн паром, с соблюдением
изложенных в настоящей статье требований. Такое испытание может производиться
только агентом надзора, и в его отсутствие никакие подобные пробы не допускаются
При испытании паром аппарат должен иметь приспособление для спуска конденсацион-
ной воды.

24.	Аппарат признается выдержавшим гидравлическое испытание,
если в нем:

а)	пе оказывается признаков разрыва;

б)	не замечается течи (так называемые слезки течью не считаются)-,
в) не замечается остающихся деформаций.

25.	Если техническое освидетельствование аппарата обнаружит недо-
статки, которые не могут быть немедленно устранены, то свидетель-
ствующим лицом назначается срок для устранения этих недостатков,
после чего аппарат, но требованию свидетельствующего лица, может быть
подвергнут вторичному освидетельствованию.

26.	Если при техническом освидетельствовании окажется, что аппа-
рат находится в состоянии, угрожающем непосредственной опасностью, то
действие аппарата должно быть нёмедленно остановлено, о чем агентом
надзора составляется акт п делается подробная запись в книге аппарата
с указанием причин остановки.

По исправлении аппарат до пуска его в ход должен быть вновь
освидетельствован.
27.	Еслп, при техническом освидетельствовании аппарата, прочность
его окажется сомнительной, то от свидетельствующего лица будет зави-
сеть допустить аппарат к дальнейшему употреблению прп пониженном
давлении, или сокращением срока следующего очередного освидетельство-
вания, пли при одновременном соблюдении обоих указанных условий;
при этом срок внутреннего осмотра аппарата сокращается соответственно
сокращению срока гидравлического испытания.

28.	Еслп аппарат был подвергнут переделке илп ремонту, состояв-
шему в постановке заплат или накладок, в замене листов, пайке или
сварке швов и т. п., то до пуска его в ход оп должен рыть подвергнут
гидравлическому испытанию и внутреннему осмотру.

29.	Результаты технического освидетельствования аппарата вносятся
агентом надзора в скрепленную губернским подотделом охраны труда
шнуровую квигу установленного образца 1), в которой обозначен № аппа-
рата по губернскому списку и пришнурованы описание аппарата, его
чертеж и схематический чертеж помещения аппарата, составленные согласно
14 ст. настоящих правил. Владелец аппарата должен иметь такую книгу
для каждого аппарата, кцк вновь установленного, так и действующего утке.

Прп переходе аппарата к новому владельцу, последнему передается
также книга аппарата.

30.	Независимо от предусмотренных в ст.ст. 19 и 20 периодических
испытаний, находящиеся в работе автоклавы должны подвергаться техни-
ческим персоналом предприятия внутреннему осмотру через каждые
60 нагрузок, но не реже одного раза в четыре месяца, результаты этих
осмотров должны вноситься в книгу аппарата, а копни записей — со-
общаться подлежащему агенту надзора.

31.	Варочные котлы с внутренней предохранительной футеровкоп
должны подвергаться внутренним осмотрам не реже одного раза в месяц.
Эти осмотры производятся техническим персоналом предприятии и имеют
целью установить, не образуются ли неплотности в футеровке котлов.
Результаты осмотров вносятся в книгу аппарата, а копни записей сооб-
щаются подлежащему агенту надзора.

32.	Вновь разрешенный к установке аппарат ие может быть приве-
ден в действие без предварительного технического освидетельствования
его агентом надзора. Освидетельствование должно быть произведено
агентом надзора в возможно кратчайший срок по получении от владельца
аппарата уведомления о том, что аппарат подготовлен к освидетельствова-
нию,—во всяком случае не позже истечения двойного срока, необходи-
мого для проезда на место, с присоединением одной недели. В случае
неприбытия в указанный срок агента надзора, владельцу аппарата предо-
ставляется право своими техническими сидами и за своей ответствен-
ностью произвести освидетельствование аппарата в присутствии лица,
назначенного к обслуживанию аппарата, и представителя рабочего коми-
тета и после этого пустить аппарат в ход. О результатах освидетельство-
вания и пуске аппарата в ход немедленно составляется акт за подписью
владельца (пли его полномочного представителя) и указанных выше лиц,

’) Эти кнпгп выпущевы издательством „Вопросы Труда4* по. форме, утвержденной
НКТ 14 января 1924 г., под названием „Книга варояриемпяков*'—форма К.
и копии акта немедленно же посылаются подлежащему агенту надзора
и губернскому подотделу охраны труда. Пущенный в работу при таких
условиях аппарат подлежит освидетельствованию со стороны агента над-
зора не позднее шести месяцев после приведения аппарата в действие.

V. Паровые машины.

Пид редакцией проф. П. М. Соловье и а.

А. Расчет паровых машин.

Принятые обозначения:

IP. S. — индикаторная, a cP. S'. ~ полезная (эффективная) лошадиная сила;

— индикаторная мощность в Р. S. (в цилиндре);

— полезная мощность в Р. S. (на валу);

Л’

iq — —Д — механический коэффициент полезного действия:

pv — среднее абсолютное давление впуска в аг.;

р' — среднее абсолютное давление выпуска в ат.;

f в /' — коэффициенты для р^ и р';

С ~fpk — fp' — среднее индикаторное давление в ат., т.-с. средняя разносдавлении'та

и перед поршнем;

пряв. — сумма индикаторных давлений во всех цилиндрах двух- илн многоцилинд

ровых машинах, приведенных к цилиндру низкого давления (ЦНД), г.-г.
измененных в отношении объемов цилиндров;

с0 — приведенное к поршню давление в ат., соответс1вующее сопротивлению
холостого хода машины; в машинах с конденсацией—включая работу насо-
сов (воздушного и водяного;

р. — коэффициент добавочного трения;

» —— (р. — £0) — полезное рабочее давление на
е 1 -j- р. ?

поршень в ai.;

d — диаметр поршня (внутренний диаметр цилиндра) в m;

F— активная площадь поршня (с учетом поперечного сечения поршневого
штока) в т2; в многоцилиндровых машинах:

7’j — для цилиндра высокого давления (ЦВД);

/ц — для цилиндра среднего давления (ЦС-Д);

Гщ— для цилиндра низкого давления (ЦНД); ири подсчете мощности береге:!

в ст2;

s— ход поршня в т; г — 0,5 s —радиус кривошипа в т;

Sj — путь поршня до момента отсечки в т, при этом:

----степень наполнения нли просто наполнение; в много цилиндровых мп шипа х

для соответственных цилиндров—ej, Ед, вщ;

Vas Fs - объем в тя, описываемый поршнем; в мпогоцилиндровых машинах для
отдельных цилиндров соответственно: Vj, Vjj, Ущ;

— относительная величина вредного пространства, ес • Л’а;

v - отношение объемов цилиндров Fj : Fjj — 1 : v; v > J;
i — cieifCHb расширения пара: в одноцилиндровой машине I) : (е0 ер
в компаунд-машинах (б0ц -|- 1 ) ч : ( eOj + 8^ )•

п — число оборотов (двойных ходов; машины в минуту;

с — средняя скорость поршня в m/sec., а именно: 60е~ 2«s, следовательно:
ns — ЗОс.

а) Подсчет индикаторной мощности.

В машинах с цилиндрами двойного действия, вследствие неодинакового влияния
поршневого штока следует различать:

Рв, —активную площадь поршня спереди (сторона, обращенная к кривошипу)
и сзади (сторона, обращенная к крышке) в ст2;

Р , Р- —среднее индикаторное давление спереди и сзади в ат.;

Д'. , Д'. — индикаторную мощность в PS, раздельно для пере дней н задней полости

Si гз

цилиндра, илп для одной лишь рабочей полости в машинах простого
денечвия:

А’п ср	F3 ср

Д'.	.V,	. Если средине индикаторные давления обоих полостей цилиндра

1	и Si

F Ср1
мало отличаются одно от другого, можно считать но средней величине N. — то жс

и при определении основных размеров машины. Рекомендуется отдельно подсчитывать
Fc	< ,

величину -==-, так называемую постоянную машины (индикаторную мощность на 1 kg ипди-
75

каторного давления), или, в случае надобности, произвести ряд подсчетов, для различных
Fs

чисел оборотов, величины	 (мощность за 1 обор./мин.), которую следует затем умно-

жить на п. Для машин многоцилиндровых (сдвоенная, строенная и камиаунд-машнна)
подсчитывают мощности отдельных цилиндров и суммируют их.

Для определения р[ из индикаторной диаграммы пользуются планиметром, если пру-
жина индикатора имеет постоянный масштаб. При пружинах с непостоянным масштабом
диаграмму разделяют либо на десять вертикальных полосок одинаковой ширины, среднюю
длину каждой нз которых измеряют затем соответствующим масштабом, либо на горизон-
тальные полоски, в зависимости от изменений масштаба пружины, средние длины которых
суммируют при помощи циркуля или при помощи полоски бумаги. Таким путем нз несколь-
ких диаграмм определяется средний масштаб для малых пределов изменения наполнения,
которым н пользуются при обработке остальных диаграмм, планиметрирую таковые целиком.

Для расчета паровых машин пользуются значениями р., получеппыми для определен-
ных условий расчетным или опытным путем, нли строят теоретически рабочие диаграммы,
что имеет смысл лишь в том случае, когда при этом пользуются правильными значениями
объемов вредных пространств и видимых объемов пара.

Одноцилиндровая машина.

1.	Рабочая диаграмма. Индикаторная диаграмма (фиг. 770) показы-
вает, как именно следует понимать вышеуказанные расчетные величины.
Среднее давление впуска учитывает снижение давления
"о линии впуска, поэтому оно всегда ниже, нежели давление пара
в котле за вычетом потерь давления в паропроводе. Из диаграммы,
снятой с распределительной коробки видно, что понижение давления
по линии впуска обусловливается в значительной степени падением
давления в паропроводе вследствие быстрого отбора пара В большин-
стве случаев в задней полостп (сторона крышки) оио сильнее, нежели
в передней, вследствие большего ускорения норшия в начале хода.
Потеря давления при прохождении через отверстия и каналы парораспределительных
органов обычно невелика; прн скоростях пара от 50 до 80 m/sec она составляет всего лишь
I—2% абсолютного давления, однако, мятие пара заметно увеличивается прн замедленном
закрытии виускпых окон при малых наполнениях с запоздалым открытием окон, как то
I показывает фиг. 771. Среднее давление впуска может быть ниже давления перед машиной
иа 1 н более аг., что необходимо всегда принимать во внимание. Следует также при рас*
четах по машине давление в котле принимать минимально на ниже «предельного
। наивысшею, дабы учесть неизбежные практически колебания давления и дать возможность
с другой стороны держать на котле давление несколько ниже предельного, вп избежание
потери пара через предохранительные клапаны. При дроссельном регулировании среднее
давление впуска обычно бывает еще ниже, поэтому наполнение в таких случаях выбирается

Ьоетаточно большим для того, чтобы регулятор мог справиться с колебаниями нагрузки.

Линия расширения начинается в JE (фиг. 770; после закрытия
впускного органа. Однако, для расчетов объем наполнения (путь поршня »,)
определяется пересечением продолженной в обратную сторону линии
расширения со средним давлением впуска jot. При насыщенном паре
кривая расширения с достаточной степенью точности следует закону
равноосной гиперболыр К = const [на фиг. 770рл (,s0	s.,.) — pt (,s0 -|- s,)J.

В действительности первая часть кривой расширения идет более отвесно,
а конеп более полого, чем гипербола: последнее сильнее сказывается при
малых наполнениях, но, во всяком случае, при более или менее плотных
впускных органах отклонение конечного давления от гиперболы соста-
вляет не более 0,1—0,2 ат.

Прп очень плотных впускных органах, большой скорости поршня л
особой конструкции машины (прямоточная) отвесное направление кривой
| преобладает уже при малых степенях наполнения, п линия расширения
приближается к адиабате. Фиг. 771 дает исследование линий расширения
помощью построения ее характеристики (по Дёрфелю).

При перегретом паре линия расширении приближается к адиабате
•перегретого пара, достигая, однако, показателя политропы п — 1,3 только
ври очень высоких начальных температурах, свыше 300°, и наполнениях
свыше 25%. Малые наполнения и низкие начальные температуры дают
малые показатели,—при 250° п = 1.20 до 1,05. Конечные участки кривой
Расширения дают часто и еще меньшие показатели.

Предварение выпуска (.от VА на фиг. 770) должно начинаться
заблаговременно, дабы давление пара перед и во время перемены хода
могло бы понизиться до давления выпуска (предварительное определение
линии выпускало Шюле, Z. d. V. d. I. 1906, стр. 1900; Шнейдер,
Z. d. V. d. I. 1907, стр. 227). Для машин с конденсацией величину
предварения выпуска назначают в 15 - 25 % (равно и при выпуске через
прорезы в цилиндре), прп чем передняя сторона, вследствие большего
ускорения поршня при начале его обратного пути, требует большего пред-
варения, для машин без конденсации 10—15%, если более ранее
открытие не обусловлено парораспределением (кулисса, расширительный
золотник).

В машинах без конденсации с короткой выхлопной трубой проти-
водавление во время выпуска равно 1,1 at abs. имало возрастает прп уве-
личении нагрузки. Сопротивление выпуску существенно везрастает, однако,
при длинном выхлопном паропроводе, в особенности, если на последнем
имеются вентили (предпочтительнее задвижки) или какие-либо иные пре-
пятствия, или при увеличенном противодавлении (вследствие применения
отработавшего пара для отопления или нужд производства). Тогда по-
является даже выпучивание линии выпуска против середины хода, в особен-

ности сильное тогда, когда линия расширения делает в диаграмме петле-
образный поворот
(фиг. 772), спускаясь
ниже линии про-
тиводавления. У ве-
личение предварения
выпуска в таких
случаях хорошо по-
могает при сред-
них противодавле-
ниях. При работе
Фиг 772	Фпг. 773.	Фпг. 774. С ВЫСОКИМ давлением

впуска и высоким
противодавлением получают все большее применение особые приспособления.

Работу выпускных органов ставят в зависимость от наполнения, прп
чем, либо начинают предварение выпуска в тот момент, когда линия
расширения достигает линии противодавления (фиг. 774), либо запаздывают

с открытием выпускного окна до того мо-
мента, когда при обратном сжатии давление
в цилиндре ие достигнет снова лпнип
противодавления (фиг. 773).

Диаграмму по фиг. 774 осуществляют
также автоматические всасывающие клапаны,
открывающиеся вовнутрь цилиндра, как
только давление расширения становится
меньше противодавления; надежность дей-
ствия таких клапанов однако невелика.
Более надежными оказываются обратные
клапаны (фиг. 775), располагаемые под
выпускными клапанами, которые работают

Фиг. 776.

по фиг. 773. Преимущество последних, во-первых, в том, что они не под-
вержены действию высокого давления, поэтому не так легко прикипают
и, во-вторых, в том, что прп пх иеплотиости или поломке окно все-
таки закрывается выпускным клапаном, а также п в том, что прп этом
способе работы не может иметь место обратное всасывание.

В машинах с конденсацией, при правильном предварении выпуска,
плотных сальниках и достаточных размерах трубопровода к конденсатору,
противодавление может быть не больше 0,1—0,15 at (возрастая с нагруз-
кой), однако, в среднем оио бывает 0,2 at abs и если вытекающая из конден-
сатора вода становится теплее чем в 30—35°, то больше в связи с паде-
ннем вакуума в конденсаторе (том I „Водяной пар‘!, таблица 3).
Потери давления между цилиндром и конденсатором достигают при боль-
шой нагрузке машины и нецелесообразном устройстве (колена, переводные
веитплп, подогреватели с перегородками или слишком густо расположен-
ными трубками) также 0,1—0,2 at; при выхлопе же через прорезы
н цплпидре они составляют обычно меиее 0,05 at. Возможного уменьше-
шеиия этих потерь следует добиваться при всех обстоятельствах.

Сжатие сопровождается возрастанием давления в цилиндре вслед-
ствие дросселирующего действия распределительных органов, когда послед-
ние начинают закрывать выпускные каналы; протекание сжатия в силь-
ной мере обусловливается теплообменом. До тех пор, пока температура
сжимаемого пара ниже температуры стенки цилиндра, давление, вслед-
ствие подвода тепла и продолжающегося испарения заключенной в паре
воды, поднимается быстрее чем по кривой pV — const; в дальнейшем же,
под влиянием обратной отдачи тепла, оно идет медленнее. Поэтому при
насыщенном паре на достижение определенного конечного давления сжа-
тия затрачивается больше работы, чем это должно было бы быть для
сжатия по закону рУп = const. Все условия, уменьшающие теплообмен
и способствующие приведению пара в сухое состояние к началу сжатия,
выравнивают движение линии сжатия и обусловливают лучшее приближе-
ние к общему закону У” = const.

Для машин без конденсации или ЦВД, работающих на-
сыщенным паром, можно, с достаточной степенью точности, полагать при
расчете п =1,1; при работе перегретым паром средних температур п —
— 1,2; при высоком перегреве п = 1,3. Для машин с конденса-
цией обычной конструкции при насыщенном паре можно
полагать п — 1,1, учитывая добавочную работу сжатия вследствие испа-
рения влаги. В противоположность тому прямоточные машины
с конденсацией показывают непосредственно после закрытия паровыпуск-
ных прорезов преобладание охлаждения, и потому до середины хода n<( 1,
затем увеличение показателя идет до 1,2 или при высоком перегреве до 1,3.

В общем всегда необходимо проверить, не искажен ли конец линии
сжатпя слишком ранним предварением впуска; далее следует установить
действительное начало лпнпи сжатия в связи с предшествующим повы-
шением давления, пользуясь диаграммой открытия окна начало видимого
дросселирования) при предельном скорости пара в 100 m/sec при вакууме
и 60 m/sec при выхлопе в атмосферу).

Исследование линии сжатия требует большой тщательности; прн конденсации реко-
мендуя ся снимать елабоиружинные диаграммы и тщательно ^проверять масштаб индика-
торных пружин: делать кроме того сравнения противодавлений по диаграмме с показаниями
ртутного вакуумметра аа конденсаторе, а г^е возможно и на щдхлояной трубе и барометра.
Равным образом необходимо достов^рпое определение величин вредного пространства,
сильно колеблющихся как в шввсяшитя от скорости поршня, гак и осмотрительности яри
проектировании и выполнении машины: поэтом) оценки легко могут оказаться ошибочными.
Плоские зольники имеют Я—цилиндрические 7—15% и выше, краны 4--8% кла-
паны при старом способе расположения по концам вертикального диаметра цилиндра гают
6—12%, при внешнем расположении с удлиненным поршнем илн при помещении клапанов
в крышках пидиидра 4 5.5%. Прямоточные машины с компактно скон«тр)ированными
впускными клапанами без коробок в крышках имеют около 2,5%, при еаибольших упо-
требительных скоростях поршня

Намеренное увеличение вредных пространств слишком широкими каналами или большим
зазором между поршнем и крышкой тем не менее применяется, дабы уменьшить величину сжа-
тия в быстроходных машинах и 1Ш1. работающих с простыми золотниками и без конденсации.

При выборе величины сжатия следует иметь в виду, что дли одной
и той ясе мощности потребная работа сжатия должна компенсироваться
увеличением наполнения, благодаря чему возрастают конечное давление
и потеря от вело итого расширения. Это особенно тяжело отражается на
работе сильно нагруженных .машин и более вредно при сыром паре, не-
жели при перегретом. Преимущества прямоточных машин обусловлены
небольшой величиной вредного пространства, возможностью использо-
вания глубокого вакуума и сравнительно более совершенным удалением
из цилиндра влаги, появляющейся в паре в конце расширения. В маши-
нах без конденсации употребительны большие величины сжатия, почти
достигающие давления впуска, что, однако, не всегда целесообразно. При
конденсации часто назначают величину сжатия так, чтобы работа без
конденсации была бы возможна без перестановки парораспределения; при
этом можно иметь лпшь низкие конечные давлении, в большинстве слу-
чаев много ниже атмосферы. При больших величинах сжатия приме-
няются приспособления для быстрой перестановки паровыпускного рас-
пределения, приводимые в действие либо во время остановки (переста-
вляемые эксцентрики или кулачки), либо, что лучше, на ходу (напра-
вляющие серьги, кулиссы. тяги).

Очень распространены, однако менее экономичны при продолжи-
тельной работе, добавочные камеры сжатия по F. Strnad’y, которые,
при порче конденсатора, включаются автоматически (выполняются в пря-
моточных машинах завода MAN.).

2.	Подсчет среднего индикаторного давления. Учитывая большие
различия в величинах вредного пространства, следует исходить из деи-
тевптельной степени расширения г, отнесенной к об'емам, включая вред-
ное пространство. Конечное давление отнесенное к концу хода, уста-
навливается из начального объема при среднем давлении впуска, и при-
нятого закона расширения, и определяет достигнутую степень расши-
рения. Расчет при этом ведут на видимый по диаграмме („индикаторный")
расход пара, безотносительно к тому, сколько из этого количества посту-
пило из котла („сведши пар") и сколько явилось результатом сжатия
(„возвращенный пар").

Площадь диаграммы, определяющая всю положительную работу, от-
несенную к нулевому противодавлению, включая и работу во вредном
пространстве (фиг. 770, включая заштрихованную площадку), равна:

z»so4~*

Pi (®о + «1) + / Р ds = fiP\ («о + «)•

4* ®i
Так как работа во вредном пространство, соответствующая площади
Pi sn, ие может быть использована, то площадь действительной положи-
тельной работы будет:

fpi s = ftpz (s0 4- s) —pi s0,

откуда для коэффициента давления f (при s0/s = e0) получается вы-

ражение:

+ео) —ео-

Подсчет работы расширении для сырого пара производится по pF = const
и дает: fi = (1 -f-In i): i пли = 4,06 : (г -{ 2,8) -j- i ' 100J; добавочная ве-
личина i: 1000 отпадает для значений i до 6.

Конечное давление pa = pi:i.

Для любого закона расширения pVn = const будет иметь место:

Эти величины могут быть определены с ошибкой меньше 1/2°/о из приближенных
формул, представляющих то преимущество, что при некотором принятом законе расши-
рения можно удобно определить действительную степень расширения для желаемого коэф-
фициента давления (т.-е. желаемого среднего давления):

п — 1,1 отвечает /г1д = * j*

3 43

п = 1,135 (адиабата насыщенного пара) f 1Д35 — *	9-^ 4~

3 °3

« = 1.2 f i 1,2 = у’, ж + 0.01».

и — 1,3 (адиабата перегретого пара) / г-	4~ 0,008.

В последующих таблицах приведены значения in, и fin для г рав-
ного от 1,5 до 30 при разных значениях показателя п.

Рекомендуется цифровые данные этих и следующих на стр. 533—535
таблиц изобразить графически.

Таблица 1. Значения г” (или 4") для различных показателей.

1	1.5	2	3	4	5	6	7
п — 1,1	1,562	2,143	3,348	4,595	5,873	7,177	8,493
» = 1,135	1,584	2,196	3,480	4,823	6,213	7,641 8,586	9,103
п — 1,2	1,627	2.297	3,737	5,278	6,899		10,33
и = 1,3	1,694	2,462	4,171	6,062	8,103	10,271	12,55
i	8	9	10	15	20	25	30
п — 1,1	9,862	11,21	12,59	19,66	26,98	34,49	42,15
П— 1,135	10,60	12,П	13,64	21,62	29,97	38,61	47,48
	12,13	13,97	15,90	25,77	36,41	47,59	59,23
п = 1,3	14,93	17,40	20,00	33,80	49,13	65,66	83,23

Эта таблица может также быть использована при вычерчивании линии расширения
вместо таблицы 5. Том I, стр. 514 служащей дли адиабатического и политропического
расширений.

34»
Таблица 2. Значения ft или fin для различных законов степеней
расширения г.

i	1,5	2	3	*	6	" 6	7
pV = const	0,937	0,847	0,700	0,596	0,522	0,465	0,421
и = 1,10	0,933	0,835	0,680	0,574	0,497	0,440	0.395
n = 1,135	0,929	0,830	0,674	0,566	0,490	0,433	0.387
91= 1,2	0,927	0,824	0,661	0,553	0,475	0,417	0.373
71 = 1,3	0,922	0,813	0,645	0,553	0,455	0,397	0,357

i	8	9	10	15	20	25	30
V = const	0,385	0,355	0,330	0,247	0,200	0.169	0.147
91 = 1,10	o,36o	0,330	0,306	0,225	0,179	0.150	0 129
« = 1,135	0,352	0,322	0,293	0,218	0,173	0,114	0, ,24
n = 1,2	0,338	0.309	0.285	0.206	0,163	0,135	0,116
91 = 1,3	0,318	0,289	0,266	0,190	0,149	0,122	0,104

Для промежуточных значении i пли п можно достаточно точно пользоваться линейным
интерполированием.

Предварительно в расчет не берется, что, вследствие необходимости предварения вы-
пуска, линия расширения ие юходит до конца хода. Потеря работы, благодаря раннему
выпуску, пропорциональна разности конечного давления расширения н противодавления
Ря —если отвлечься от ее связи с числом оборотов в размерами выходного сечення.
В небольших пределах можно считать, что при нормальном нагрузке расчетное индика-
торное давление понижается на 0,05—0,1 kg благодаря предварению выпуска ьди, во
всяком случае, на 0,05 kg на 1 kg конечной разности давлении. Это уменьшение целесо-
образно производить при подсчете р± (см. ниже, где сумма различных поправок обозначена
через г). Большие величины потерь, свойственные некоторым парораспределениям, как,
напр., кулиссному и с переставными эксцентриками, должны определяться особо.

Отрицательная работа слагается нв преодолевания чистого
противодавления р' (принятого как среднее, к которому относится начало
сжатия) п работы сжатия. Сумма характеризуется коэффициентом f
в том смысле, что {f'—1) p's выражает работу, изображенную на фпг. 770
добавочной отвесно заштрихованной площадью между линией сжатия от
С до конца хода и линией противодавления.

Если обозначает период сжатия в долях хода поршня, sk : s — elc
и (s0 -J- «4) : s0 = ik — объемную степень сжатия, то для р V = const
будет ч=р0:р', где р0 конечное давление сжатия.

Можно установить, что:

Г = 1 + Ч Ео In Ч — Ч,

и для некоторого закона сжатия р Vn = const:

fn — 1 + п £ ео (Ч — ч)~ Ч-

При пользовании таблицей для значений in подсчет по последней
формуле оказывается настолько удобным, что от применении и без того
недостаточно точного закона pV = const можно совершенно отказаться.
Для быстрого суждения о влиянии различных показателей в следующей
таблице приводятся величины fn'.
Таблица 3. Величины fnr для различных величин вредных пространств и показателей.						сжатия,	
Вредное пространство			Величина сжатия в °/0			хода	
»»/.	п	10	20	30	40	50	80
2,5	1,1  1,2  1,3	1,118  1,137  1,159	1,353  1,420  1,500	1,650  1,789  1,955	1,992  2,220  2,498	2,368  2,701  3,112	3,653  4,376  5,300
5,0	1Д  1,2  1,3	1,074  1,087  1,095	1,236  1,275  1,318	1,452  1,536  1,625	1,706  1,842  2,000	1,991  2,192  2,430	2,984  3.440  3,990
10,0  Началом сжатия можно виеи среднего противодавлен ото начало совпадает с Опр ранним закрытием окна. Дав	1,1  1,2  1,3  Считать ия р'. Ilf еделяемы ление р'	1,044  1,049  1,054  пересече! и равной м из диа МОЖНО 0'1	1,148 1,168  1,190  ше прод ерном п граммы гнести, di	1,295  1,339  1,3'8  )лжеииой эотекани росселир  [нако, и	1,473 1,549 1,634  вниз ли линии оваиия к давлен!	1,677  1,793  1,934  нии сжат противод кажушимс по перед	2,406 2,683  3,000  ИЯ с ли- авления, я более началом

. дросселирования, учитывая в таком случае потерю от торможения прн выходе пара при
работе на коидеисациж», прн назначении величины в. Для низшего достижимого противодавле-
ния, равно как а для закона линии сжатия, остаются в силе данные, приведенные на стр. 529.

В машинах обычного типа, работающих насыщенным паром, показатель 1,3 довольно точно
отвечает полученному конечному давлению; однако, затрата работы, вследствие продолжаю-
щегося вспарення заключенной в паре воды, может оказаться иа 10% и даже до 20% больше.

В машинах с выхлопом через прорезы в цилиндре (прямоточные) при насыщенном
паре или среднем перегрев© в слабой нагрузке можно приближенно полагать п — 1,1, при
большей нагрузке н высоком перегреве п = 1,2. Большое значение имеет оценка дости-
жимого в цилиндре вакуума.

Если исходить из условия получения или непревышения определен-
ного конечного давления сжатия, что имеет место при работе без кон-
• денсации или повышенном противодавлении, то удобно пользоваться
следующей таблицей, дающей возможность принимать очень просто в рас-
чет различные величины вредного нространстна.

Таблнпа 4. Значения f' при работе без конденсации

с различными противодавлениями, вредным пространством в 5°/0 для получения раз'
личных конечных давлений сжатия.

Противода- вление в at abs	п	Конечное давление сжатия в at abs							
		5	6	7	8	9	10	11	12
	1,1	1,144	1,206	1,274	1,349	1,424	1,505	1,589	1,675
1,1	1,2	1,127	1,180	1,239	1,301	1,366	1,435	1,506	1,580
	1,3	1,113	1,160	1,210	1,266	1,321	1,382	1,443	1,507
	1,1	1,074	1,111	1,152	1,198	1,245	1,297	1,352	1,408
1,5	1,2	1,065	1,099	1,136	1,172	1,215	1,259	1,305	1,353
	1,3	1,059	1,087	1,119	1,154	1,190	1,229	1,269	1,310
	1,1	1,035	1,057	1.0S2	1,111	1,141	1,174	1,209	1,246
2,0	1,2	1,031	1,051	1,073	1,098	1,124	1,153	1,183	1,215
	1,3	1,028	1,046	1,066	1,087	1,111	1,136	1,163	1,190
	1Д	1,008	1,017	1.030	1,042	1.053	1,073	1,091	1,110
8,0	1,2	0,0074	1,016	1,026	1,038	1,051	1,007	1,081	1,097
	1,3	1,0068	1,014	1,023	1,034	1,046	1,059	1,073	1,088

Для других величин вредных пространств следует лишь увеличивать или уменьшать
Добавок |т.-е. отвесно штрихованную площадь на фиг. 77С	—1)] пропорционально к Б°/в;
таким образом для конечного давления в 8 at, противодавления в 1,1 at и вредного про-
странства в 10%, f будет равно 1,349	0,349 = 1,698 вместо 1,349; наоборот, прн вредном

пространстве в 2,5% f ~ 1,349 — = 1,175.

После нахождения величин f [из f( или fjm руководствуясь вредными
пространствами по уравнению f= fin (l-(-t0)— £ol п Л определяется
среднее индикаторное давление:

Pi = fPi — f'p' —

где z дает скидку на потери из за предварения выпуска (см. стр. 532)
или на потерю работы от торможения при выталкивании пара из ци-
линдра (при соответственном увеличении р') и из за предварения впуска,
а также из за мелких отступлений, не учтенных в расчете. Смотря по
обстоятельствам, ата величина г определяется оценкой пли вычерчиванием
индикаторной диаграммы; в большинстве случаев оказывается достаточным
брать г=2 — 5 % от р{.

Подсчет может быть произведен с требуемой степенью точности для всех интере-
сующих величии наполнения с различными показателями и давлениями, или также с уче-
том возрастангч показателен и противодавлений вместе с-величиной наполнения-

Пример Д1 а с» и н а без конденсации. вредное пространство 7%;	— 0.07;

давление перед машиной 12 at (высшее давление впуска, требует 13 at в котле); среднее
давление впуска 11 at — 12 at abs: давление при начале расширения после более или менее
медленно происшедшей отсечки 10 at abs.

Ирв работе насыщенным паром можно, вообще говоря, считать по const.

Прв среднем перегреве около 25O1’ П и общем подсчете следует принимать п — 1,1,
каковое значение удовлетворительно для небольших наполнении; для больших наполнении»
однако, получатся несколько высокие мощности, нбо показатель возрастает почти ю я - 1,2.

Происходящее отсюда уменьшение мощности устанавливается из таблиц; влияние это
легко может быть учтено постепенным пересчетом.

Машина должна работать с использованием отработанного пара; давление в выхлоп-
ном паропроводе 2 at; противодавление в цилиндре вместе с добавочными сопротивлениями
составляет 3.2 — 3.4 at aha. Поэтому должны иметь место более широкие пределы напол-
ненья, нежели при свободном выхлопе (ср. стр. 547 — „Максимальные мощности)*.

Дсйстпительпое начало сжатия принимается в 12% перед крипом хода, что отвечает
действительном» закрытию паровыпускных органов прв 9%, при предшествующем дроссе-
лировании. Работа сжатия достаточно точно может быть, вообще говоря, определена для
насыщенного пара при п — 1,1, для среднего перегрева при п — 1,2, расхождение ничтожно.

Величина сжатия будет S, = 19 : 7 — 2,714, /’ = 1 Ц- -АР--. (2,7м1’1 — 2,714) —
к	1,1 1

— 0,12 ~ 1,0795, для п ~ 1,2 оказалось бы f = 1,0809.

Отпадающая вследствие работы сжатия величина (f — 1) pt составляет 0,0795 • 3,2 =
хг 0,254 и до 0.0809 • 3,4 — 0,275 at.

При конечном давлении расширения, оказывающемся, при малом наполнении, мень-
шим противодавления, непосредственное применение приведенного подсчета дает рабочую
площадь диаграммы уменьшенную, вследствие образования петель. Потерю от колебания

противодавления исправляют увеличением отмеченных *) последующих таблиц ах  Б, =	 0,1  1,07 : (0,07 4-St) • б-294 t ~ - 4,06 : (г 2,8) . . 0,453 f = 1,07 f. — 0.7 . . . 0,414 12 / . .  	 4,973  1,0795У 		 3,454		последнего  0,2 3,963 0,600  0,572  6,868 3,508	нли величины ®,  0,3	0,4  2,892	2,277  0,713	0,800  0,693	0,786  8.318	9,428  3,562	3.616		как в примерах,  0,5 1,877 0,868  0.860  10.318  3.670
fPl-f 1>	  z ио оценке		1,519 *) o.iuoj	3,360 0,03	4,756 0 06	5,812 0,10	6,648 0.120
Рг   		1,419 *)	3,330	4,696	5,712	6,528

*) Конечное давление расширения меньше противодавления, поэтому, в особенности
во втором примере, следует учитывать петлеобразование и колебание давления. Различный
характер кривой расширения обусловливает уменьшение мощности при перегретом парс.
Коль скоро петлеобразование предотвращено надлежащими мероприятиями, то рабочая пло-
щадь |фиг. 773 или 774) закапчивается в том месте пути поршня, где линия расширения пере-
секается с линиев противодавления Подсчет, иа оснований принятого закона расширения

(здесь pV ~ const) из (0,07 -f- 0,10) - 12 = (0,07 -f~sg) 3,2, дает путь портил «р — 0.5675
в действительную степень расширения f ~ 3,75. Еслв предпочтительно ие вычерчивать
диаграмму, то можно производить подсчет для воображаемого сокращенного цилиндра, при
чем величина вредного пространства оказывается относительно большей, 0.07 : 0,5675 =
= 0,1233.

Среднее положительное давление при укороченном ходе подсчитывают по:

е = 3,75, f. = 4,06 : (3,75 4- 2,8) = 0,62
д	ig	*

и	fg — (1 + 0,1233) 0,62 — 0,1233 = 0,573,

и далее:	р, f ~ 12 • 0,573 — 6,876 at.

Рекомендуется вычесть противодавление (без учета сжатия) 6,876 — 3,2 = 3,676 at
и подсчвтать это среднее давление для полного хода 3.676	0.5675 - 2,085 at. Теперь

вычитают потерю работы вследствие сжатия <см выше; 0.254 at и скидку в, в зависимое!и
от полноты предотвращения петель, например, в 0.032 at. ь результате чего находится
индвкаюрпот лавлевнг 2.086 — 0.254 — 0,032 — 1.8 at против 1.419 ври петлеобразовании
и колеблющемся противодавлении. В дрисгвв гелъаоетя выгода ббльшей частью меньше,
ибо обычные парораспределения при наполнений ь 10% уже не дани полного давления
впуска в линия расширения ложится несколько более полого (фиг. 7/1): равным образом б «ль-
шее предварение выпуска также уменьшает образованно петель и колебания Уже при
мало-мальски правильной нагрузке машины можно в большинстве случаев обойтись без
особых, оредохравяютих от образования метелк чрпспос блении.

Ври работе перегретым паром иетлеобразоиаяие. вследствие более отвесного прохо-
ждения линий ратпзирения, проявляется в несколько 66 л ыв ей мере. Приближенные фор-
мулы (стр. 531) дают п z=. 1,1 (при наполнении в 1и°/о) и до и — 1,2 (при большем напол-
нении)

/. ...... .	. . 0,427	0,578	0,693	0,784	0,857
	. . 0.405	0.558	0,676	0.771	0,849
Пересчетом . .	. . 0.427	0.573	0,684	0,774	0,849
1,07 /й - 0,07 . .	. . 0,387	0.543	0,662	0.758	0,838
12 f		. .	4.642	6.517	7,949	9,101	10,061
1,081 р'			3.513	3,567	3.621	3,675
fPi — f'p1    •	. . 1.183	3.004	4.382	5.490	6,386
« по оценке «...	. . 0.12*)	о.оз'т	0.03	0.06	0.10
’4		. . 1,063 (1,6)	2,924 (3,0)	4,352	5,430	6

Цифры, приведенные в скобках, дают индикаторное давление при совершенном прё-
дотвращенив петлеобразования, что и здесь может иметь моего лишь прв очень сниженной
нагрузке Прв более высоквк противодавлениях оно допигает этой величины.

Пример Следующий пример лает расчет одвоивлиндровой прямоточной машины,
величина вредного пространства 2,5° п, е0 = 0.025.

Давление перед машивов 10 at, среднее давление впуска 10 at abs, давленые при
действительной отсечке, в зависимости от наполнения. 7	8 at.

Для раооты могут нтти в раесмотрепве наполнения от 5 до 15° о, отнесенные н сред-
нему давлению впуска; 20% — только как скоропреходящее; вычисление может нтти
и до 25%. -

В втов области для насыщенного пара следует принимать п — 1 до 1,1, дЛЯ пере*
Гретого пара орв 280' Ц. п = 1,1 до 1,2, что до тжпо быть принято во внимание при
расчете оостеиеяиым переходом. Поэтому даны значения й

Для сжатия получается соотношение 82,5: 2,5—33, если приняты прорезы в 20%
к тем самым путь сжатья ~ 0.80.

Для подсчета расхода работы, в вндр компевсации, в действительном дроцессе, при
наименьших наполнениях, п принимается равным 1,1, вследствие чего:

Г = 1 4- 10^1 (ЗЗ1,1— 33) —0,8 = 8,644т
для обычных высоких скоростей поршня и данной температуры пара можно ожидать уве-
личения показателя вместе с увеличьте al паиилвенвя. наибольших наполнениях, по-
лагая п —1,2, оказывается Г ~ 4.375, т.-е. приблизительно на 20% выше. Это увели-
чение может быть равном ср в о распределено. Результаты подсчета таковы:

Степени наполнения отнесенные к среднему давлению впуска:

Ех				0,05	0,10	0,15	0,20	0,25
i= 1,025/(0,025 -1-е,)	. . .	13,666	8,20	5,857	4,555	3,727
Гг„,		0,240	0,353	0,449	0,530	0,599
	0,221	0,333	0,424	0,508	0,579
пересчетом /д		0,240	0,348	0,436	0,514	0,579
Й>, = 10 (1.025 /д — 0,025) . . .	2.210	3,317	4,219	5,013	5,685
jp* по оценке		0,1	0,11	0,13	0,16	0,20
f р* для и = 1,1—1,2 пересчетом	0,364	0,420	0,521	0,670	0,875
lpl — fp'		1.846	2.897	3.698	4,343	4,810
* = 2°/о		0,036	0,057	0,074	0,087	0,100
		1,810	2,840	3,624	4,256	4,710

Для парораспределений, тотчас же изменяющих величину сжатия
вместе с наполнением, каковы кулиссы, направляющие серьгя и плоские
регуляторы с одним золотником, необходимо тщательно выяснять эту
зависимость, учитывая и обстоятельства дросселирования. В качестве
примера может служить следующая таблица:

Таблица 5 . Индикаторные давления для парораспределений простым
цилиндрическим золотником, поворотным эксцентриком и плоским регу-
лятором

при выхлопе в атмосферу вместе с данными о мятии при выпуске и сжатой.

Степень наполнения, отнесенная к среднему давлению впуска ех	о,ю	0,20	0,30	0,40	0,50
Действительное мятие при впуске		0,20	0,34	0,47	0,57	0,63
Действительное начало сжатия в конце хода	0,46	0,37	0,28	0,22	0,17
Преждевременное начало сжатия вследствие дросселирования			0,55	0,44	0,35	0,28	0,23
Индикаторное давление р. прн с0 — 0,09, 8 at abs давление впуска 		1,40	2,68	3,75	4,66	5,30
Индикаторное давление р. при е0 ~ 0,09, 11 at abs давление впуска .......	2,52	4,88	5,97	7,12	7,98
р. прн высоком перегреве, — 0,05, 11 at abs давление внуска			2,15	3,87	5,28	6,53	7,58

Двух- и многоцилиндровые машины.

1.	Совмещенные диаграммы. Для машин с многоступснным расши-
рением можно получить наглядную картину полного расширения пара,
если, по предложению Ранкина, вычерчивать диаграммы отдельных
цилиндров так, чтобы длины диаграмм были пропорциональны Объемам
цилиндров, сводя их, включая и вредные пространства, в одну с о в ме-
тенную диаграмму (фиг. 776). Это совмещение производится либо
по соответственным полостям, либо, сслп нпчто не говорит против, путед
соединения диаграмм с большими наполнениями и количествами пара.

Если машина выполнена с разделенными
цилиндрами, например, два ЦПД, то
вычерчивается некоторая средняя диа-
грамма, отнесенная к одному цилиндру
соответственного суммарного объема.
Сумма рабочих площадей диаграммы,
будучи разделена на длину диаграммы
ЦНД, дает приведенную вели-
чину давления (как среднее обеих
сторон).

Применение совмещенной диаграммы
для расчета и оценки многоцилиндровых
машин основывается на сравнении пло-
щади действительной работы с таковой
же, очерчиваемой некоторой общей
лпнией расширения: отношение это
называется степенью полноты

Фнг. 776.

диаграммы. Для насыщенного

пара и здесь употребительна равносторонняя гипербола pV = const, вы-
ражающая, таким образом, работу наибольшего видимого по диаграмме

количества пара (включая и объем вредного пространства) в ЦВД при
расширении до объема ЦНД вредное пространство последнего. Действи-

тельная степень расширения — равна г, если линия расширения дна

граммы ЦВД совпадает с гиперболой или резче опускается, что имеет
место прп перегреве или хотя бы несколько большем наполнении при
сыром паре. Площадь этой очерчивающей гиперболы совпадает с подсчи-
танной ранее площадью ftpx (s-|-e„s), т.-е.:

•^прив. 	(1 + ео)>

при этом:

(J 4- in г) 4.06	. i

г ~ г Д-2,8	1000 ’

Степень полноты диагу .ммы характеризует некоторые потери рабо-
чей площади: н основном з(.:сь намечаются следующие потери: 1) от про-
тиводавления в ЦНД, 2) от вредных пространств, при чем части этой
потери по каждому отдельному цилиндру ограничены давлением впуска
в вем, 3) от суммы работ сжатия, 4) от потерь давления между цилин-
драми и 5) от отступления линий расширения от очерчивающей гипер-
болы. В этом отношении степень полноты прп перегретом паре умень-
шается уже вследствие более отвесного прохождения линии расширения
в ЦВД, как на фиг. 776, равно и последующих цилиндров, получающих
вследствие этого меньшее количество пара при том же наполнении
Не следует также упускать из виду, что ЦСД илп ЦНД работают с боль-
шими потерями от охлаждения, что уменьшает „видимое" количество ра-
бочего пара. Равно и вредные пространства уменьшают степень полноты.
Обогревание пли промежуточный перегрев увеличивают „видимое" коли-
чество пара, а тем самым и степень полноты, что, однако, не дает права
делать вывод относительно более высокой экономичности машины при
538

ii. лайглтыи.

этом. Очерчивающую гиперболу следует рассматривать не как цель,
достижение коей обещает чапвыгоднейшее использование пара, но лишь
как вспомогательное при расчете средство. К удобствам исследования
путем характеристики степени полноты относится и то обстоятельство, что
при больших нагрузках потери, связанные с вредными пространствами (2),
а часто и с противодавлением (1), становятся относительно меньше и тем
выравнивают влияние прочих, возрастающих потерь. Таким образом, для
машины определенвой конструкции наблюдаются почти постоянные сте-
пени (коэффициенты) полноты в значительных пределах нагрузок. При
малых наполнениях преобладает потеря (2).

Степень полноты достигает:
в тихоходных, хорошо обогреваемых машинах............................ до	75%

„	„ умеренно „	„ (ЦВД паром при полном давле-

нии, Щ1Д паром из ресивера)..................................... 65	— 70%

в тихоходных машинах при среднем перегреве (до 270° Ц)............... 57	— 67%

„	„	„	„ высоком перегреве (300 — 350° Ц)............... 55	— 60%

если при том же применяется и промежуточный перегрев (обогревание реси-

вера обтекающим перегретым паром, паром высокого давления или горя-
чими газами) ................................................... 60	— 65%

Вредные пространства при этом предположены в 5 — 8%. Противодавление в диа-
грамме ЦНД ие выше 0,2 at abs, при наличии достаточно свободных проходных сечении
между цилиндрами п при нормальном парораспределении.

Прн пси ы та нив могут встретиться, в особенности при использовании старых
моделей для высоких чисел оборотов, неправильности, влекущие за собой чувствительные
дефекты, вменно, no n n (1). (3) в i4).

Подробное исследование требует построения диаграммы, при чем необходимо принять
во внимание общее расположение, объемное соотношение, характер кривых, вредные про-
странства, потери от теплообмена, и, отсюда, достижимые „видимые" количества пара.

2.	Соотношение объемов цилиндров. До сих пор, н предположении
редко выполнявшихся иа практике условий в отношении парораспреде-
ления, соотношение объемов цилиндров выбиралось в целях достижения
либо равных мощностей, либо равных поршневых усилий. Эти сообра-
жения редко могли осуществляться на практике, ибо необходимостью
диктуется определенное ограничение и числе моделей и, следовательно,
соблюдение определенной градации в размерах. С другой стороны, нор-
мальные модели и приводные механизмы должны отвечать ходовым давле-
ниям пара, а там, где таковые еще не применяются, допускать их
последующее введение. Вообще говоря, меньшую мощность следует наз-
начать ЦПД, и приводный механизм частп низкого давления используется
только прп наибольших нагрузках машины, напротив, часть высокого
давления при малых нагрузках работает в пределах допустимых давлений
по шатуну.

Под воздействием этого обстоятельства, объемное соотношение двух-
цилиндровых машин, равное ори 6 — 8 at большей частью 2,25 — 2.4,
при увеличении давления до 10 — 12 at возрастает до 1 : 2,8 н выше
(1 : 3), достигая при la at 1 : 4. Другие, обычно встречающиеся объем-
ные соотношения имеют место прп гак называемом промежуточном отборе
пара (см. ниже). Большие ЦВД требуются для компаунд-машин, рабо-
тающих без конденсации.

Объемные соотношения трехцилипдровых машин составляют 1 :2,25
до 2,8:5 до 7. Слишком малые ЦВД стесняют регулирование (стр. 547).
'Распределение мощности в судовых машинах (см. том IV, 1 отдел—»Су-
довые паровые машины") в высокой степени обусловлено большими напол-
нениями и падением давления.

3.	Использование объемной диаграммы для определения индикатор-
ной. Ливии перетекания пара, ограничивающие диаграммы
Отдельных цилиндров определяются из объемной диаграммы, построенной
для ряда последовательных положений кривошипа, отвечающих опреде-
ленным положениям поршня (связь через линии пути поршня) и соответ-
ственно объемам, заключенным между поршнями, включая объем ресивера
и вредных пространств. Про вычерчивании линий путей поршня необхо-
димо принять во внимание угол между кривошипами н их последователь-
ность в направлении вращения, а в отдельных случаях (см. ниже) также
и конечную длину шатуна.

Двухцилиндровые машины с движущимися в одном или противопо
ложном направлении поршнями (машины Вульфа). Первые употреби-
тельны с обоими поршвями на одном штоке (конструкция тандэм), реже
с цилиндрами, располагаемыми рядом, действующими на балансир. Вто-
рые выполнены с кривошипами под углом в 180е, цилиндры расположен!*
рядом: они являются
особенно излюблен-
ными, как вертикаль-
ные машины илп локо-
мобили, в виду воз-
можности уравнивания
веса шатунов, давлений
пара п сил инерции
движущихся масс.

Фиг. 777 изобра-
жает процесс при
поршнях, движу-
щихся в одном на-
правлении: точки
Т и Т', отвечающие
мертвому положению,
лежат на равной высоте.
На диаграмме ЦВД:

да - впуск, аЪ—расширение, Ъс—предварение выпуска в ресивер, cd—
перетекание с расширением в обоих цилиндрах. Если на фиг. 777 с,
обозначает объем в мертвой точке = (£, + V-j- 4- S/) то
увеличение объема (v— ?у) прн этом общем расширении отвечает раз-
нице объемов, пройденных обоими поршнями, т.-е. уменьшенному на
1 объемному соотношению вследствие сходного движения. В середине
хода ММ' — = i/2 V' —42V = i/2 V (у — 1).

После отсечки в d' (для этого положения следует вычислить объем и
потерю пара) имеет место расширение в ЦНД в то время, как поршень
ЦВД сжимает пар в ресивере от d до е; ef —сжатие в ЦВД. Следует
стремиться привести давление в е приблизительно к равной высоте с ко-
нечным давлением в Ъ иди с, с тем, чтобы падение было не велико. Если
е повышается, то в с пар из ресивера вступает обратно в ЦВД и дает
на диаграмме пик или петлю. При больших наполнениях ЦВД, запол-

Фиг. 777.
Фиг. 778.

Фиг. 779.

няемое под высоким давлением вредное пространство ЦНД и потеря- от
охлаждения обусловливают увеличение падения. Линии перетекания пара
могут быть построены
по pV— const, подсче-
том р по данному V;
однако, следует иметь
в виду, что как для
расширения при пере-
текании, так и для сжа-
тия в ресивере величина
показателей переменна
(большей частью < 1).

При противо-
положно - движу-
щихся поршнях

(фиг. 778) конечная длина шатуна оказывает существенное влияние !на
форму диаграммы, в особенности, если ресивер мал или совершенно
отсутствует, ибо большие ско-
рости поршня и пути задней
половины хода одного цилиндра
совпадают с меньшей скоростью
передней половины другого. По-
этому диаграмма ЦНД сзади
имеет во время перетекания
ускоренное, а диаграмма спереди
замедленное расширение; соот-
ветственные (одновременные) по-
ложения поршней смещаются при
обычной длине шатуна (1 :5)
до 10%, так что слагаемые диа-
граммы передних конпон цилин-
дров далеко не сходятся, указы-

вая, таким образом, на большую потерю давления, в то время, как
таковые задних концов почти соприкасаются (фпг. 779).

Смещение соответственных положений поршня особенно неприятно выявляется в ма-
шинах с противоположным движением поршней без ресивера, в которых выпускной
орган ЦВ1 одновременно управляет впуском и ЦНД, ибо этим обуславливается некоторая
неравномерность сжатия в ЦВД. В большинстве случаев прнходвтся пренебречь равномер-
ностью наполнений в ЦНД или лаже увеличивать наполнение сзади. Фиг. 778 показывает,
как далеко приходится при втом заходить; да.бы достичь начала сжатия спереди и сзади
и диаграмме ЦВД при 50°/о, пришлось допустить наполнение в ЦНД сзади 60°|в>» спе-
реди 40%. Эта особенность является недостатком так называемых машин Вульфа,
понуждающим к тщательному определению регулирования, Часто предпочитают установить
небольшой ресивер. Удачное разрешение такой задачи-применявгея в локомобилях завода
В. Вольфа в Магдебурге.

Двухцилиндровые машины о попеременно движущимися поршнями
(компаунд-машины). Угод между кривошипами, большем частью,
90 — 105°, н едпвпчных случаях до 120°; кривошип ЦВД опережает
(фпг. 780). Линия путей поршней чертятся смещенными, так что Т и 717
(прп угле в 90° между кривошипами) лежат на одной высоте, gab —
как и раньше, стр. 539; Ъе — предварение выпуска в ресивер, и если
впуск в ЦНД еще не прекратился, то—так называемый вторичный нкуск
в него же, иногда вполне целесообразный и желательный. От с (илп
точки, отвечающей более поздней отсечке в ЦПД)—сжатие н ЦВД (вместо
с вредным пространством) п в ресивере. Поэтому cd (см. стр. 539) сле-
дует вычерчивать приближенно, как равностороннюю гиперболу относи-
тельно точки В. В d—
открытие ЦПД, отмечае-
мое по диаграмме ЦВД
небольшим острием, вне-
запным понижением ли-
нии выпуска, если вред-
ный объем ЦНД отнял
много пара, пли обратно
прн чрезмерном сжатии
(холостой ход пли сла-
бая нагрузка). От d
до е—общий процесс
в обоих цилиндрах и
в респвере; во время
последнего довольно
ясно выявляющийся ми-
нимум заключенных
между поршнями объ-

емов, как то явствует пз линий путей поршня; построение приблизи-
тельно по р Г = const.

Лшшя перетекания пара в диаграмме ЦНД заключена между точ-
ками d' и е' при соответствующих ординатах (конечная длина шатуна)
с некоторой потерей давления вследствие скорости пара и длпны его пути.
От е'—расширение в респвере и одном только ЦНД (равносторонняя гипер-
бола относительно Л), обычно совпадающее с происходящим н это время плп,
при раннем предварении выпуска (6), уже происшедшим вторичным впуском.

Для подсчета объема пара и потерь служит мерилом
давление р0 после происшедшей отсечкп; вследствие дросселирования
перед закрытием парораспределительного органа оно во всяком случае
дежпт ниже одновременного давления в ресивере, приближенно совпа-
дающим с таковым в ЦВД, измеренным в с. Если угол между кривоши-
пами свыше 90° до 120° и ЦНД опережает, то cb в ЦВД короче,
а е лежит ниже; прп запаздывающем кривошипе ЦНД—наоборот.

Многоцилнндрэвые машины тройного расширения. В вертикальных
машинах угол между кривошипами, большей частью тремя, равен 120е;
кривошип ЦНД опережает, затем следует кривошип ЦСД и наконец—ЦВД.
Обращение таком последовательности дает существенное повышение сжа-
тий в ресивере, легко превышающих, прп небольшом падении давления
(Ьс) (фиг. 781), желательном и работающих машинах, конечное давление
расширения, что может иметь следствием обратное перетекание пара пз
ресивера в ЦВД или приподымание паровыпускных органов. Фиг. 781
изображает объемную диаграмму для кривошипов под углом 120°, кривошип
ЦНД опережает. Соответственно этому линии путей поршней смещены.
abc — как и раньше (стр. 539 и ел), короткое сжатие cd в ЦВД и
первом респвере (равносторонняя гипербола относительно В) и более про-
должительнып общий процесс de во время перетекания пара. В диаграмме
ЦНД соответственно, вследствие запоздалой отсечки h', заметно расши-
рение от г' до h' в ЦНД и ресивере.

Для горизонтальных машин более предпочтительна конструкция
с двумя кривошипами. Пока величина машины еще допускает устройство
одного лишь ЦНД, то ЦВД и ЦСД большей частью располагают друг- за

другом (нормальная кон-
струкция тандэм). ЦНД,
работающий на другой
кривошип, развивает
прп этом меньшую мощ-
ность и давления, по-
этому передаточный ме-
ханизм используется
недостаточно полно.

При высоком да-
влении пара и перегреве
рекомендуется устана-
вливать ЦВД одиночно,
а ЦСД и ЦНД на дру-
гой стороне по прин-
ципу тандэм. Такое
устройство при сред-
нем объемном соотноше-
нии (I: Hl = 1:5 и до

5’4) дает хорошее использование передаточного механизма, приемлемые
давления сид инерции часто низкого давления, свободу тепловых дефор-
маций ЦВД (легко выполнимая и рекомендуемая поддержка поршневого
штока с обеих сторон помощью скользящих башмаков).

При больших мощностях приходится разделять ЦНД, и при углах
между кривошипами в 100—110° с опережающим кривошипом ЦСД можно
достичь удовлетворительного распределения мощностей, если ЦСД выбран
достаточно большим. Выполнение имеет очень много деталей и дорого при
сложном парораспределении.

Большие машины этого типа (горизонтальные и вертикальные) вряд
ли могут иметь применение для работы на генератор но сравнению с па-
ровыми турбинами. Равно и быстроходным двухцилиндровым машинам
е давлением пара прп впуске н 15 at и высоким перегревом чаще от-
дается предпочтение в виду больших границ мощности, меньших размеров
и большей дешевизны (расход пара мало разнится, решающими являются
экономические соображения). Для практикующихся н последнее время
высоких давлений придется снова обратиться к тройному расширению
для машин с конденсацией.

Тандэм-машина Шмидта для перегретого пара. Трехкратное расши-
рение по принципу Вульфа при действии на один кривошип облегчает вы-
сокое использование пара (4,4 и до 4,7 kg/i Р. S. b при 12 at и 350°) для
небольших мощностей.

Расположенне цилиндров — см. фиг. 908. Объемное соотношение приблизительно
1: 4,5; 3,5; поршневой шток проходит с поддержкой с задней стороны, поэтому сеченая
штока должны учитываться при определении рабочей площади поршней ЦВД и ЦСД,
но не кольцеобразной площади поршня ЦНД.

На фиг 782 в одинаковом масштабе давлений а прн равных длинах нанесена совме-
щенная диаграмма при движении поршней в одном направленны, так как ординаты отве-
чаю? одинаковым положениям поршня, го расстояние между линиями перепуска (перетека-
ния) cd и c'd'. равно как и положение fg, дают потери давления ири перепуске. При cd
имеет место увеличение объема, при fff — уплотнение, ибо стесненное сечение прохода
больше, нежели площадь поршня ЦНД. В д начинаемся расширение в ЦНД и на протяже-
нии от д до с' — уплотнение в области среднего давления. Очень большое „вредное про-
странство* последней (100—120%j определяется также и как ресивер в необходимо, дабы
держать Изменение давлении в средней ступени в правильных пределах.

Если желательно изобразить распределение пара в общей диаграмме (фиг. 783), то уве-
личивают диаграмму ЦП1, исходя как и раныпе, из нулевой точки и учитывая вредное про-
странство. В диаграмме ЦСД линии перептгка c’d' остаются па месте (под ей), увеличиваются
только горизонтальные расстоянии за пределы fgc\ соответственно объемному соотношению.

4.	Подсчет индикаторного давления. Следующая таблица 6 для коэф-
фициентов давлений исходит пз степеней наполнения ЦВД, ко-
торые, и зависимости от парораспределений, дают либо ге же, либо только
в исключительных случаях расширенные границы наполнения. Последнее
желательно при соотношении цилиндров близком к 1:4, в виду возмож-
ного понижения рабочего давления. Наполнения отнесены к давлению
впуска. В зависимости от применимого в данном случае закона расши-
рения, устанавливаются опрэделенные, не зависящие от цилиндра, конеч-
ные давления. Давление в ресивере подвержено периодическим ко-
лебаниям, вследствие процессов перепуска, и зависимости от последова-
тельности кривошипов или расположения цилиндров; его средняя вели-
чина колебания при малых наполнениях составляет около 0,25 at, при
больших наполнениях, так называемый перепад давления возрастает, до-
стигая в итоге 1—2 at пли еще выше. Большое падение давления влечет
большие потери от несовершенного расширения в ЦВД, является при этом
вредным, однако, часто неизбежным, ибо степень наполнения ЦНД лишь
с большим трудом может быть уменьшена, это почти без исключений остается
неизменным для всех степеней наполнения ЦВД. При одновременном воздей-
ствии регулятора на оба парорг сп «деления,изменение наполнения действует
в том же смысле, т.-е. увеличш ает падение давления при большой мощности.

Одновременное изменение величины сжатия имеете с на-
полнением, легко выполнимое перестановкой эксцентриков плоским регу-
лятором, дает, помимо желаемого соответствия сжатия в ЦВД с давлением
в ресивере, также и паилучшпе условня в отношении перепада давления,
ибо оно уменьшает перепускаемое количество пара прп малых наполнениях
ЦВД, прп больших, наоборот, задерживает меньше пара во вредном про-
странстве. Кроме того, прп большом сжатии и малых наполнениях по-
является вместе с тем раннее предварение выпуска, так что петлеобразова-
ние может быть вполне предотвращено. Это свойство хорошо используется
для промежуточного отбора пара.

Таблица 6 дает действительную степень расширения
прп величине вредных пространств н 6% для ЦВД и в 8% для ЦНД.

Таблица 6. Значения коэффициентов давления при соответствен-
ной степени полноты диаграммы (60—70%).

Для различных наполнений н объемных соотношений при вредных пространствах
в 6°'о для ЦВД и 8° о для ЦНД.

	Наполнение		Бр	0,10	0,20	| 0,30	0,40	0,50
|=г СО	Начальное давление	Ь Кри- 50 КИЯ	1	6,625	4,077	2,944	2,304 35	1,892 8
У	Конечное давление	ч к ° и	1,135	8,551 6	4,928 7	3,406 06	2,579 27	2,063 04
И	Pi	н И ев Й	1,2	9,670	5,400 3	3,653 7	2,723 1	2,150 4
	Рг	ев О,	1,3	11,683	6,215 0	4,070 3	2,96017	2,292 1
		о						
	Полная		2,25	15,187 5	9,346	6,750	5,282 6	4,339 2
	степень расширения	к 5	2,5	16,875 0	10,385	7,500	5,869 0	4,821
К	(зд+ В *	Щ о	3	20,250 0	12,461	9,00	7,043 4	5,585 7
	~~ eo//4 ei//	ДО .ч  О?	4	27,00	16,615	12,00	9,391 3	7,714 3
й		о						
SJ	Коэффиц. давления	? s	2,25	0,156 1	0,222 66	0,279 858	0,325 5	0,368 Б
S		s Н	2,5	0,144 65	0,206 256	0,260 304	0,303 456	0,345 18
о	при 2) Г = const		3	0,127 26	0,182 16	0,230 598	0,271 84	0,306 4
Э о	<£ =л 0,6	О g о	4	0,105 779	0,146 28	0,185 535	0,221 884	0,255 216
и  ь	Коэффиц. давления	CJ  о §	2,25	ОД 61 98	0,237 44	0,302 58	0,359 4	0,409 37
о	tti 1,135 С + е»>	к S Я э	2,5	0,148 79	0,218 897	0,280 175	0,334 2	0,382 18
И	при	Const  Т =0,7	о- 2  Sg  о	3  4	0,128 357  0,101 656	0,189 718  0,150 668	0.244 377  0,195 46	0,293 38  0,236 56	0,345 13  0,274 398

Для этой степени

расширения коэффициент давления
uf подсчитан соответственно с малой выбранной степенью полноты

диаграммы <р = 0,60 прп применении закона расширения р V =
= const для очерчивающей гиперболы (см. выше).

Выбор округленном величины облегчает удобный пересчет для меньшей или большей
степени полноты, требуя лишь пропорциональное уменьшение или увеличение табличных
значений.

Вторая группа содержит коэффициенты давления, подсчитанные для
адиабаты насыщенного пара^Г1.135 = const, как очерчивающей, примене-
ние которой при перегретом паре также -допустимо, ибо она лучше схо-
дится с линией расширения н ЦВД. И здесь данные величины подсчи-
таны в соответствии с той же степенью полноты, а именно 0,7 (с округ-
лением), что для наименьшего из приведенных панолневий дает приблнзи-
тельно те же значения, как п прп степени полноты 0,6 при пользовании
кривой pV — const. Последняя имеет преимущество большей общности
применения; адиабата, проведенная через начальную точку расширения
в точке впуска, врезалась бы при насыщенном паре в диаграмму ЦВД.

Следующая таблица 7 дает изменение степеней полноты и отдельных
потерь при различных степенях расширения для приведенных условий,
отнесенных к законам расширения pV = const и pF1.135 = const; обе кри-
вые исходят от среднего давления впуска. Потери подсчитаны для: 1) про-
тиводавлений в ЦНД, как средних значений, включая сжатие и с некото-
рым замедлением устанавливающееся разрежение, возрастающих притом
с нагрузкой (при предположении хороших соотношений); 2) вредных про-
странств, несколько увеличивающихся в своем абсолютном значении,
из-за возрастающего давления р„ в ресивере (в предыдущем случае, с уче-
том величины вредных пространств в 6% и 8% и объемного соотношения
1: 3, даны в отношении 0,06/3 • (13 — давление в ресивере р„) -4- 0,08 р„,
выраженном, как редуцированное давление в ЦНД); 3) для работы сжатия
в ЦНД, опягь-таки отнесенной пропорционально объемному соотношению
к ЦНД.

Таблица 7. Индикаторные давления и степени полноты,
т.-е. суммарные потери, подсчитанные для р, = 13 at abs, 239' С.

Объемное соотношение 1 : 3, вредные пространства ЦВД 6%, ЦНХ 8°'о- Отсечка
в ЦНД 40° р, цилиндр и ресивер пе обогреваются. Машина работает с конденсацией; про-
тиводавление иа диаграмме увеличивается в связи с мощностью с 0,15 до 0,25 at.

		Bg		. _			
Hano л-		о	Е ЙЕ?	диых	5	етепег 0	
некие	Обозначения	К  Sg	*“ ю И  Ч Ч ®	ля вре ранств	сЗ  О	лриая  ТЫ в 0	Р!  Е
*11		gj		3 S		к g	«и
			 '*• о g	О		5S ®	к
		й а	и о	cq и	еб и	о Й	и
	Привод, индикаторное давление						
0,10 [  1	Р ирнв. Степень полноты в °|0 для	const	1,55  56,2	0,200  7,3	0,356  12,9	0,083  3,0	79,4	20,6
	>•	»	» „ п=1,135	65,0	8,4	14,9	3,5	91,8	8,2
(	Привод, индикаторное давление						
0,20	Р крив.	2,43	0,240	0,400	0,130	—	—
	Степень полиоты в °|0 для р_ V—const	62,1	6,4'	10,2	3,3	82,0	18,0
1	»»	п	»» п	1,135	69,0	6,8	11,3	3,7	90,8	9,2
	Привед. индикаторное давление						
0,301	Р ирнв.	3,12	0,280	0,460	0,176	—	—
	Степень полноты в с/0 для р V—const	63,0	5,6	9,3	3,6	81,5	18,5
	и	»«	» и	и-~_. 1,135	68,7	6,2	10,1	3,9	88,9	11.1
	Привед. индикаторное давление						
0,401	Р прив.	3,73	0,320	0,500	0.203		
	Степень полноты в °/0 для/* F=const	63,2	5,4	8,5	3,4	80,5	19,5
	w	„	я и Я-JLl, 135	68,5	5,9	9,2	3,7	87,3	12,7
Здесь щпн то. согласно обычному исполнению, что паровыпускное
par п ре деление ЦВД остае гоя неизменным, что алл средних стел ней
наполи* ння да i надлежаще •, « для малых и то.тнений <-лиш ом малое н выше 30%
(о'но«-я & среднему дав te ню виу«*ка< и>быгочн е сжатие (стр 543) Эти до и также
пр ас ав.нпы в % от сравниваемой пощади, п и чем еле тует о гм тить су му ука-
занных 01 й I остаточных площадей, которая отвечает потерям 4 и 5 (стр. 5 7) и
i.pn pV — conet лишь не ми то изменяется. При сравнении с адиабатой pVx 1^5—-
= const. яд чин- сх./дя епся с линиями расширения, оста ок несколько увеличивается
вместе с агру ко - В । и < н и е вредных npucip inert) увеличивается с их
в личиной п давлением в регцвере, абго ютные ветчины (выраженные как реду-
ц ронаннпе дав -нт?) 2 и 3 си ьн«» возрастают, отно -пте ьно. попяяс е гея 2, 3 остается
। очти еосн.яп «>п. но i кж<* должна у.меньч! тьея при изменяют мся сж .тин. поэтому
ри ОЙЛЫНИХ liaiiolll Н11}|\ Можно б . ДОСТИЧЬ больших степеней П ТИО

Тщат» Ti.ii'Hi iipMio-pK'iit, |>а1июна.т1>1!ой установкой пз опаспрел** letnifl и вых юпа
че ез на| «выпускные очвергтия к ЦНД можно улгчшinь степень п<>лшн ы. Ресиверам
с I еду ст лакан, умеренную величину: п и эг<>м нои ход мо обращнь внимание па
влипни- угла меж iy крив ши ами и их последоваюльносчн; HXP —105° большей
частью лучше. н-ж ли !Ю°

В визу очень ма.т го применения машин тройного расширения и компаунд, рабо-
тающих без Koii.irHcaiuf,!. <.со ые таблицы для таковых зде. ь ит утетвуют. Расчет
ведут аналогично, пользуясь । азгичными та дни мм и вводя повышенное значение
п рот и од ьл нии при вых.л-пе в атмосферу. Ири эт м рекомендуется проверять
I езульт.1ты вычерчиванием совмещенной дна ряммы, при чем безусловно необходим
подсчет коли есть < пара, к я к то изложено ниже.

Ь)	Оценк среднего индикаторного давления.

Во многих случаях отказываются от последовательного подсчета инди-
каторных давлений и выбирают их в некотором соответствии с заданным
давлением пара (могущим оказаться меньше, нежели го. для коего по-
строена машина), принимая во внимание увеличение работы в будущем,
если речь идет об установке, подлежащей известному развитию.

Ошибки, з к иочающ вся в слишком скуп м определении размер в новой
маш и ие доикна иметь место уже вследствие часто встречающейся я дооценки
п»‘|еб й мошн-ч*ти. Там, t д j «граниченнооть средств вызывает необходимость
установки менее мошной мйпитвы, всегда илжна быть претусмозре а возможность
заме и так вот более ощной. и «и выбр< на одноцилиндровая маши,,а, расход пара
в Которой может быть очень хорош при перегреве, которая впоследствии могла бы
быть превр щен в машину j ом аунд, — если ж для начала нельзя обойтись с очень
удо по пчздающи я замене к <кимобнл<-м.

Из этих соображений расчет повой машины, в особенности в тех
случаях, где дело касается установки полной компаунд-машины, часто
производится таким обратом, что машина вначале работает с очень
малым, лежащим у нижнего предела экономичных нагрузок, наполнением,
при чем и существующее давление в котле также пе используется пол-
ностью. Соображаясь с подходящей величиной котла и высоким перегревом,
можно и в таких случаях добиться удовлетворительной- расхода пара.

Ко ib ок» о коммерческая выгодность установки бу слов тепа
стоимо тью машины, то следует полный расход, включая все при н ллеж. ости.
П'ретл у и яда ие, та жр н для котельч й, гротивопостани ь ожидаемо у рагхо ту
топлива и его стоимости. Во многих с «учаях выяв-яегг.я необх д мость исголь-
з ваин । о  работавшего пара нли его тбора. что ибусловл !вает соответственную
коншрукцшо машины, пренебрегая малыми степеням натп>лн иия.

Соображения, кои следует принять ро внимание при опенке расчетной
нагрузка и допустимой перегрузки, в особенности в связи с имеющимся
давлением в котле, нагляднее всего определяются терминами нор-
мальная пагрузка. напоилыпая длительная мощность
и кратковременная максимальная мощность, первона-
чально введенными для локомобилей, теперь, однако, получившими более
широкое распространение.
Grassmann рекомендует1) следующие средние индикаторные да-
вления для нормальной мощности, в зависимости от среднего
давления впуска pt at cis:

для одноцилиндровых	машин	с конденсацией...... р. = 1,2 -р 0,2 р„

„	„	без конденсации..... />.= 1,2 4- 0,25/1,,

„	двухцилиндровых	машин	компаунд с конденсацией. . Р(1рнв_ = 1,2 -р 0,09 plt

„	трехцияа гдровых	машин	компаунд............7>ирив. = 1»2 + Pi>

„ трехпилондровых машин компаунд с большим перепа-

дом давления во всех трех цилиндрах (судовые машпиы) 7>ГрШ. = 1,5 -р 0,07 />,.

Прп этом он указывает, что для получения запаса мощности р{
следует понижать на 0,1—0 2; для строго фиксированной .мощности молено
указанные pt настолько же повысить. В машиностроении нет еще полной
согласованности, для номинальной мощности принимают и высшие зна-
чения до 1,2-|-0,12 р, или более нпзкпе, что, в особенности, имеет
место для локомобилей, от которых регулярно требуется наибольшая
длительная и максимальная временная мощность. В общем, можно согла-
ситься с данными Crassmann’a. следует, однако, отметить, что воз-
растание вместе с давленном не должно итти так быстро. Конструкции
главнейших машиностроительных заводов дают для

одноцилиндровых прямоточных машин (с конденсацией) Гприв. — 2 4~
для двухцилиндровых машин компаунд ^Прнн. — 1»? +

Наибольшая длительная мощность принимается на
20—ЕО% выше нормальной, т.-е. рприв_ на 0,05—0.06 р, больше, временная
максимальная мощность берется еще на 10—15% больше или рприв на
0,07-0,08711 больше нормального. Пределы наполнения, соображаясь
с регулированием и пониженным давлением, расширяются еще больше
Прп частичных нагрузках до ]/3 нормальной мощности (осто-
рожнее рассчитывать на половину) распределение и использование пара
должны оставаться безупречными. Исключением отсюда являются машины
без конденсации при увеличенном противодавлении, имеющие соответ-
ственно большие наполнения и хорошо работающие при нормальной мощ-
ности, п наоборот, быстро сводящие расширение ниже противодавления
при частичных нагрузках. Дабы избежать петлеобразований, существенно
увеличивающих расход пара, в соответственных случаях приходится при-
бегать к специальным устройствам (стр. 528).

с)	Подсчет расхода пара.

1. Индикаторный и действительный расход пара. Видимое или инди-
каторное количество работающего в цилиндре пара <7ИН, н каждом
месте диаграммы определяется произведением из объема (включая вредное
пространство) на соответственный удельный вес. Еслп пар насыщенный,
то удельный вес микст быть взяг непосредственно из таблицы для водя-
ных паров (т. I, стр. 526. Теплота). Подсчитанное таким образом видимое
количество пара всегда оказывается меньшим действительного, ибо суще-
ствуют потери от конденсации.

*) Grassmann, Anleltungsur Berechnung oiner Dampfmaschine. 4 Aufl., Berlin

'424. J. Springer.	35»
Действительное количество пара в цилиндре состоит из поступи-
вшего из котла так называемого рабочего пара G и из заключен-
ного во вредном пространстве, возвращенного в процессе сжатия, коли-
чества (?0. Первое определяется измерением расхода питательной воды
по котду. Однако, из этого количества ие достигают цилиндра: 1) кон-
денсат в паропроводах, 2) конденсат из паровых рубашек цилиндров,
крышек и ресиверов, н случае их наличия. Поэтому под рабочим паром
следует понимать лишь количество, поступившее действительно в цилиндр.
Расход пара в паровой рубашке Gm следует, разумеется, включать в общий
расход пара на машину.

Количество пара, возвращенного при сжатии может быть
только приближенно определено из диаграммы; при этом обычно делают предположение,
что пар этот в начале сжатия сухой. Прн работе насыщенным паром н с кон-
денсацией, увеличение видимого количества пара во время сжатия указывает на при-
сутствие н паре значительного количества воды. Поэтому приходится вести расчет с наи-
большим видимым количеством, которое проявляется часто уже при низких давлениях. Для
очень больших сжатий в прямоточных машинах увеличение проявляется позже,
указывая иа появляющийся перегрев и сухое состояние в начале.

В ЦВД, в особенности при обогреве стеиок и крышек цилиндра, пред-
положение о сухости начального состояния в общем допустимо; при высоком перегреве
есть основание предполагать о перегретом состоянии вара, если сама линия расширения
большей частью проходит в области перегрева, так как средняя температура стенкв в конце
цилиндра выше температуры выпуска. Влияние количества пара сжатия зависит от вели-
чины вредных пространств п величины сжатия, откуда можпо определить необходимость
точного исследования. Ошибка, происходящая от неточности определения (?0, большей
частью незначительна.

Исследование индикаторной диаграммы в отношении видимых коли-
честв пара имеет целью, на основании опытных данных, установить
перерасход пара и сравнить его с данными практики. Это дает возмож-
ность получить общий обзор условий работы и состояния машины. Если
видимое количество пара <711нд меньше, чем G -|- Ga, то на лицо потери
от конденсации; пар в таком случае содержит количество воды
(7^= (?-|-(70—<?И11Д, указываемое, между прочим, н % от видимого
количества нли от G; отсюда по удельному объему пара х, определяе-
мому по (?инд = х (G + Go), содержание воды в паре 1 — х. Если пар
в рассматриваемом месте цилиндра еще перегрет, то количество его, под-
считанное для состояния насыщения, окажется слишком велико. Из дей-
ствительного количества Сг —|—4?0 находят удельный объем перегретого
пара и но табл. т. I, Хютте, стр. 526 его температуру. Эта последняя
в конце впуска, отнесенная к среднему давлению впуска, значительно
ниже температуры вступающего пара, замеренной перед машиной. К началу
расширения, где давление часто понижено более, чем на 2 at, вследствие
торможения прп впуске, и нар притом произвел уже некоторую работу
расширения, существуют еще более низкие температуры. Поэтому, рацио-
нально адиабатически продолжить назад линию расширения и производить
расчет на среднее давление впуска.

Разница между видимым количеством пара к концу впуска, отнесенным
к среднему давлению впуска, и количеством пара сжатия называется
индикаторным (по Храбаку полевным) расходом пара.

Часовой расход:

П/ — 3600 Ft 1(е, 4- «о) Т1 — (е* _|_ гс)ТА]
и на индикаторную лошадиную силу в час:

Dj 21 г .	.	/1x1

G —	— — [(Ei + ео) Ti — (6Л- + ео) Тл-1»

при чем гк и рд. относятся к моменту, принятому за конец сжатии.

При перегреве можно было бы по смыслу считать по полной темпе-
ратуре поступающего пара, определяя отсюда его удельный вес. Однако,
при предварительном подсчете,—вопреки методу расчета для насыщен
ного пара, стараются учесть суммарные потери от охлаждения путем
подсчета удельного веса пара в конце впуска, исходя из соответственно
уменьшенной температуры.

Рекомендуется также вычислить видимое количество пара н для
состояния в конце р ас ш и ре н ня (но только для того положения,
которое еще не затрагивается предварением выпуска), ибо это нагляднее
всего дает возможность судить об изменениях состояния но время расши-
рения, а также и поверяет оценку расхода. При насыщенном паре в конце
расширения на лицо большое видимое количество, прп работе с пере-
гревом чаще всего уже насыщенный пар. Понятно о коночном состоянпи
необходимо также получить подсчетом потери от несовершенного расши-
рения (см. ниже).

Для многоцилиндровых машпн расчет относят к ЦНД,
как еелп бы наполнения, уменьшенные в отношении объемов, имели
место в этом последнем, при чем полная мощность отвечает приведенному
давлению рпрпв:

Ы/ 27 1 Г/’	,	\	\	]

*’ г прив. L \	/	х	/ J

По сути дела видимое количество илн расход пара ЦСД при его
объемном соотношении (приведенном к ЦНД) могут быть подсчитаны
точно так же. Равным образом рекомендуется вычислить расход CN иди
видимое количество GN в ЦНД, относя их к полной мощности

—р------[(E1n+ e0n) Tin (e*N + e0n) T*N j •

Для собственной мощности вместо pIlpuR_ в формулу вставляют инди-
каторное давление plN, получая CJ(W) соответственно больше.

Для предварительного подсчета следует делать простои, непосредственный подсчет
полезного расхода пара па основании принятых для полного расчета положений.

При дальнейшем пользовании установленным этим путем индикатор-
ным плп полезным расходом пара следует иметь в виду, что вычитаемое
количество пара сжатия лучше всего определяется по весу, но в отно-
шении своего теплового состояния в конце сжатия отнюдь не было
равноценно вступающему рабочему пару. Соответственно сему изме-
няется тепловое состояние после происшедшего смешения G с Go, что
при известных обстоятельствах имеет заслуживающие внимания следствия.

2. Потеря от охлаждения. Потеря от охлаждения обусловливается,
главным образом, теплообменом между паром и стенками, ио включает
также и потери от лучеиспускания. Часть ее отнимается от притекаю-
щего пара прп входе его в парораспределительную коробку п подво-
дящие трубы и в большинстве случаев не определяется н отдельности;
равным образом определяется расход тепла паровыми рубашками стенок
и крышек, часть которого относится к лучеиспусканию. Особыми изме-
рениями во время стоянки машины можно найти исходные точки для
оценки потери на лучеиспускание; большей же частью она остается не-
выделенной из потери на охлаждение и в расходе пара на обогревание.

При работе насыщенным паром потеря от охлаждения учитывается
в расчете добавочной С/' (или D") к индикаторному расходу С/
так как для нее могут быть даны очень удобные практические правила.

Для перегретого пара предыдущий расчет проще всего оказывается
при уменьшенных температурах впуска. Полное представление о явлении,
в особенности о влиянии пара сжатия, может быть получено только
путем подсчета теплообмена.

Подсчет Теплообмена. Для решения дянпоп задачи лучше всё служит основное
положение Грасгофа. Оно приведено с обозп .сепиям я (г. I, стр. 587): 1—начало, 2-конец
расширения, 3—начало, 4—конец сжатия. Если:

ALir — абсолютная, т.-е. от песенная к противодавлению равному нулю работа впускае-
мого в цилиндр пара в kcal для одного хода,

AL^ — абсолютная работа сжатия,

Vst  - теплоотдача стопками во время сжатия,

§4J — теплоотдача во время впуска,

G. — теплосодержание рабочего пара перед впуском,

— энергия «ара сжатия, прп начале последнего,
GtU} — эне]гля пара сжатия в конце последнего,
(G -j- (%) щ — энергия общего количества пара к концу внуска,
то для сжатия действительно выражение:

^0W4 —-	4~ -^-^34 — @3l>

прн чем может быть подсчитано пз индикатор ней диаграммы. Конец сжатия (4) должен
бьиь замерен перед началом предварения выпуска. Для периода внуска существует
равенство;

А А1 4" @41 = & 4“	— (04- ^о) «х

или

— G (i — «,) — G, (щ — и4).

Подсчет может быть произведен для действительного начала расширения (точка пово-
рота 15 на фиг. 770) или для продолженной назад линии расширения при среднем давле-
нии впуска. Если продолжение шло адиабатически, го результат получается тот же §4(.

Так как ошибка AG0, сделанная при определения Gu, может иметь значение лишь
как величина	—w4), то ео влияние уменьшается с увеличением конечного давления

сжатия. При насыщенном парс имеет место увеличение всего количества от заключенной
воды, принимаемое во внимание, как разность тсплот жидкости A G„ (г/	$/), ибо

w ~г’ 4- яр и второй член зависит только от видимого количества пара. Суммар-
ной теплоотдачест еп кам во время сжашя и впуска отвечает сумма:

@п 4~ @34 — 0* 4“ мз 4" AL^ — ALit — (G 4* G() мь

ясно выявляющая, что при определенной степени наполнения, характеризующей абсолютную
работу вступившего в цилиндр пара, и видимое его количество, а тем самым и (G -|-(?0)
влияние количества пара сжатия на начальное состояние и3, величину Go и потребова-
вшуюся работу сжатия, уменьшается. Так как при малой степени сжатия потерн от
теплообмена, вообще говоря, могут быть меньше, чем прн большой, то влияние небольших
второго и третьего членов может быть покрыто только большим G, т.-е. большим расходом.

Воззрение на то, что так называемая потеря от охлаждения отвечает сконденсиро-
вавшемуся в конце впуска количеству пара, - вследствие чего должно было бы быть
•0/ = (1 - *0 (6 -|- Gu) н тепло, переданное стенкам = (1 — a) (G 4- (?„) (х — Г) [гсилота
жидкости i' остается как влажность в остальном паре], — совершенно ие учитывает про-
цессов сжатия. Равно и в отношении теплообмена во время впуска оно могло бы иметь
место, если конечное состояние сжатия приводило бы к состоянию паря, при вцуске; рас-
чет предполоовен для среднего дяллрлпя слусла.
Все ветичнии находятся п«д влиянием неточности опыта в некоторых неплот-
ностей, которые, во вся ом случае, при общепризнанных хир шнх цифрах расхода
пара не M;ryi иметь аи чения

Работа насыщен, ым парен. Одним из основных пунктов для опре-
деления величины потерь от теплообмена является характер кривой
расширения Почти постоянно эта последняя Показывает в конце 60л шее
видимое количество и большую анергию па, а, чем вначале. Таким
образом, пе только возрастание энергии, но и вся абсолютная работа
расширения покрывается обратной теплоотдачей стенок. Подсчет тепло-
отдачи во время расширения может быть произведен по уравнению:

~	-р' (б?„) (u3 Uj)*

Одпако, общее количество, подведенное к стенкам, больше, ибо оно
должно покрыть также и лучеиспускание в окружающую среду и тепло,
отдаваемое остаткам влаги на Степках во время выхлопа. С другой
стороны, стенки получают тепло от трения поршня и (в случае приме-
нения) путем обогрева паровой рубашкой. В последнем случае, разу-
меется, уменьшается теплообмен рабочего пара.

Конструкция машины оказывает влияние в смысле величины
поверхности вредного пространства. выраженной, в зави-
симости от конструкции и размеров органов парораспределенья, в кратном
отношении к площади поршня. Отношение это может составить от 3 и S
и, так как теплообмен обусловлинаетсн. главным образом. этой плопадью.
то тем самым он должен зависать от ее величины Однак». решающей
при этом является поверхность, лежащая в потоке пара; узкие проме-
жуточные пространства, как например, так называемые крышечные
пазухи, могут быгь опущены из рассмотрения, или же учитываться пони-
женно. При таком предположении можно установить извести)к. пропорцио-
нальность между величиной этой Поверхности и потерями от теплообмена
со сравнительно удовлетворительной степенью приближения, если отпес.тч
Потери к определенному промежутку времени. 1.-е. выражая их абсолютной
часовой величиной Ъ!' Таким образом, можно принять , Леду никпе положения

1	Часовая величина потери От охлаждения. в ир< делах
употребительных степеней иаиоЛпепия. очень мало нлн совсем не изме-
няется. потому может рассматриваться, как н о с т о и ц и а я.

С 6с пенни говора, при гаи-сыних васолпенвях (К 10%, яелич вы нти будут
несколько меньше. бы тро приближаясь к и чти постоянной велвч а,-с увеличено м
наполи ноя или, ол бо виз, вел а, в пределах ди 40%. Нав6<льиш* ,т..ао« иия
составляют не бол т 6-10%

Это Побуждает сделать предположение, что рабочая поверхность цилнядр-, в боль-
шей с о-й часто не оказыв .ет вред го влияния или в лривикв ет,-я в своем дей-
ствии u.i.'mu усл ваямь (меж у прочим, во ас.а.вам температуры в i плнндр п и
ув-личеиин на оляснвя). Оовтиму оканми ется д статочвы ..грани л, т в е..иы«
поверхности путями пара, органами па. ор спред.. ения, ко :ь скоро очи лежат
в камере паиолв.-вия. поверхностями порши» и крышки. включая и I овсрхносги
колеп нутрк рассверленн» |ч, сечения Следует обратил,. внимание иа то чю рзй
поршня при вача е хода лишь с оче.нь ма >ым зазором входит и раст.-чв пилив ра
в только затем вступает на рабочую по еихяость послетпеги Ваагодар» ат чу
также должно уменьшиться влияние охлаклеина При он сд1.тении , алых и in л ,е»
ний ас следует упу.-кять ча виду, чю ипшкагпр пр НТ1.М Показыва л выьук! етц.
Mor aine повеош к переоценке ваиодьеиия в видимого количества п.,( а; о I сюда
получаются ллншк м малые авач ни потерь.

Величина вредной поверхности определяется пз чертежа
цилиндра. Значения, меньшие четырехкратной поверхпиетц поршня.
легко достижимы в прямоточных машинах п при парораспределении
цилиндрическими золотниками с короткими каналами, в остальном только
в сравнительно тихоходных машинах. Для оценки этой поверхности
в машинах с клапанным распределением может служить то обстоятель-
ство, что двухседельные клапаны обычной конструкции с их клапанной
коробкой при впуске, или ребрами и направляющими при выпуске и
стенками, доходящими до расточки цилиндра, дают вредную поверхность,
равную, приблизительно, (5-|-80/tZy) T.dv-/i, при чем ofFnx верхний
диаметр в свету в ст. Поэтому скорость поршня в сильной степени
обусловливает величину вредной поверхности; на маленьких машинах это
сказывается значительно более неблагоприятно, чем на больших; в ЦНД,
наоборот, лучше, ибо их клапана должны обладать более ограниченными раз-
мерами. Тщательное исполнение цилиндра, так же как и применяемое, между
прочим, устранение клапанных коробок, дают известное сбережение.

2.	Часовая величина потери от охлаждения представляется,
главным образом, зависящей от плотности пара, для чего
попросту пользуются давлением впуска yi,. Предварительно зависимость
выражается через ]/pi- Общепринятая зависимость от температурного
перепада нс применима для определения часовой потери. Часто послед-
няя даже увеличивается, если при одном и том же давлении впуска уве-
личивается противодавление, поэтому очень существенно уменьшаются
потери от охлаждения, отнесенные к вредным поверхностям при одном
и том же перепаде температур между средним давлением впуска и про-
тиводавлением, если дело касается низких давлений, например, в ЦНД

3.	Повышенное число оборотов и скорость поршни не
уменьшают величины часовой потери на охлаждение,
при большом числе оборотов скорее имеет место обратное. При этом
абсолютное значение увеличивается, по крайней мере, в отношении
больших вредных поверхностей, вытекающих из необходимых больших
размеров проходных сечений.

4.	Обогревание стенок и крышек цилиндра умень-
шает потери от теплообмена и, в особенности, несколько больше
при малых наполнениях. Общее количество, включая и расход паровой
рубашки, уменьшается, приблизительно, на потерю последней, нли,
и области нормальных нагрузок, на 10—15% от общей суммы потерь
прп работе без паровой рубашки. Поэтому при обогревании наблюдается
относительно большее видимое количество пара; ему отвечает только
умеренный сдвиг линии расширения, т. е. лишь малое увеличение работы,
полученной от израсходованного количества пара. Расход на обогревание
стенок и крышек возрастает при сыром паре. Расход пара на паровую
рубашку в маленьких машинах больше в отношении к их мощности, сред-
ние величины в ЦВД 0,2 0,3 kg, iP S h.

Применение рубашек выходит из употребления, ибо они
затрудняют смазывание поршня и становятся бесполезными при перегретом паре; обогрев
крышек применим; однако, в последнее время его целесообразность также оспаривается.
Можно считать, что применение обогрева стенок и крышек целесообразно лишь в тихо-
ходных машинах, даже п прн рабою насыщенным паром.

5.	Влажность пара увеличивает потерю от тепло-
обмена приблизительно на соответствующую ей величину.
6.	Относительно сжатия приближенный расчет дает только порядок
оценки (стр. 548). Всо данные относятся к обычным средним величинам
сжатия в машинах нормального типа. Точный подсчет теплообмена лает
уменьшение последнего, благодари повышенному сжатию, прп предполо-
жении, что влажность возвращенного количества пара не велика. Последнее
обстоятельство может иметь следствием заметное увеличение потерь и маши-
нах обычной конструкции с конденсацией и при высоком противодавлении
с небольшим избытком конечного давления или петлеобразованием.

7.	Выпуск через прорезы уменьшает потерю от
теплообмена, по общему мнению, благодаря быстрому, непосред-
ственному удалению влажного пара в конце хода, вследствие чего
отнятие тепла во время обратного хода поршня должно в большей мере
отпасть. Прн высоком вакууме потеря от теплообмена уменьшается и,
как о том позволяют судить просчеты но имеющимся опытным данным,
снижается ниже половпны приведенных величин, относящихся к машинам
без выпуска через прорезы.

Это действие, как будто бы проявляется также в машинах с двумя рядами выпускных
прорезов и уменьшенным сжатием (конструкция Hunger - Demag н др.), где поверхность
объема наполнения меньше, чем везде, вследствие чего имеют место перебои липин расши-
рения, благодаря прохождению объема прорезов во время расширения. Поэтому цилиндры
с прорезом в середине и замедлением начала выпуска помощью выпускного клапана
теряют основное преимущество прорезов.

Часовая потеря от охлаждения на 1 ст2 вредной поверхности для
машины обычной конструкции при среднем давлении впуска около
9 at abs, безразлично, работает ли рассматриваемый цилиндр с конден-
сацией пли без нее, илп, если речь идет о ЦВД какой-либо компаунд
машины при работе без паровой рубашки, может быть оценена в
0,05 kg/cm2h и до 0,06 kg/cm2)!.

Последняя величина пригодна для неблагоприятных условий, именно,
зависит от состояния поверхностей, влажного пара и, сравнительно,
больших потерь на лучеиспускание малых машин. Для других значений
среднего давления впуска следует делать пересчет в отношении
Если относить часовую потерю непосредственно к площади поршня, то
таковая и большом числе исследованных старых машин с паровой рубаш-
кой, включая я расход на последнюю, колеблется между 0,16 и
0,22 kg/cm2h, соответственно отношению поверхностей, близкому к 4.
Быстроходные машины без рубашки (отношение поверхностей от 5 до 8)
достигают 0,25 до 0,4 и даже 0,5 kg/cm2 площади поршня в час при
приблизительно 9 at abs. Для ЦНД наявыгоднейшее отношение
поверхностей и получаемое уменьшение определяются в отношении |/р;
величины часовой потери на 1 ст2 вредной поверхности понижаются,
напрпмер. для среднего давления впуска 2.25 at на 0,025 — 0,03kg cm2h,
большее значение чаще всего следует приписать плохому водоотделению
перетекающего пара.

Потеря на охлаждение на 1 индикаторную лоша-
диную силу в час определяется пз

С/' = £>/': Ду
и не требует никакой дальнейшей нопрагкч в отношении скорости
поршня, если она уже учтена во вредной поверхности. В остальном
имеют место положения от 1 до 7; для точности следует обращать вни-
мание на уменьшение потерь при очень малых ялн очень больших
наполнениях.

Данные X р а б а к а. касающиеся С" основаны на предположении
что С" Ц с для определенного рода машин или ра'очего процесса
постоянна. Храбак дает значение величины С," у/ с прн насыщенном
паре, включая и расход на паровую рубашку, где таковая применялась
(вследствие чего, однако, подсчитана большая мощность при одном н
том же наполнении я понтону меньше Ci"), согласно следующей таблице.

Таблица 8. Значения С-' у/ с
для машин с кучисным п рорасп еделе им..............7,0—	6,6

„	„ «'ев конденсации с расп, еделением расширитель-
ными золотниками...................... ...........6,0—5,0

для пднопилнндр вых	машин о коидеисаппей { * обогремш?

„	дзухпнлнвдр вых	„	.	„	.4.0—3,5

я	трехнили |Др<>вых	„	„	и ..3.2—3,0

„	двух илиалровых	.	без	копдеп-ацн.  -4.0

Этп значения соответствуют исследованиям выполненных, сравни-
тельно тихоходных, машпп и относятся к менее удачным конструкциям
(кулисное парораспределение. машины без конденсации) и к сравни-
тельно малым наполнениям миогоннлнидровых машин с обогревом и
калым С‘", поэтому для современных условий дают слишком большие
величины. Меньшие цифры пригодны для более совершенных машин;
таким образом, учитываются преимущества больших машин, которые
выявляются в приведенном методе расчета лучшим соотношением поверх-
ностей и более низкими величинами па 1 ст2.

Ра Ес та перегретым парам. Опытные данные относительно потери
от охлаждения, коп здесь могут быть представлены в ннде температур-
ного снижения (подсчитанного по видимому количеству при отсечке
сравнительно с температурой перед .машиной), должны быть в дальней-
шем нересчптаны. ибо совершенно ясно, что для некоторой точки линии
расширения, лежащей многими атмосферами ниже давления впуска,
должиы получаться значительно более низкие температуры пара (пли
даже влажный нар, что легко установить помощью энтропийной диа-
граммы), чем для расчетного наполнения, отнесенного к среднему давле-
нию впуска. Для машин без конденсации в ЦВД машпп компаунд при
налолпспиях между 20 и 30°,о при начальных температурах пара
н 250 - 3i)0° С, понижение температуры для покрытия потерь па охла-
ждение составляют приблизительно 00 — 80” С. Здесь также наблюдается,
что тепловое значение втой потерн для малых и больших напол-
нений остается прпмерно постоянным прп своей абсолютной величине.
Для небольших наполнений в 8 — 10°,о в одноцилиндровых машинах
с конденсацией обычной конструкции, хотя бы и с обогреваемыми крыш-
ками. оказывается, что температура перегретого пара в 300° едва доста-
точна для того, чтобы гарантировать сухость пара к началу расширения,
в то время, как при несколько больших наполнениях подтверждается
меньшая температурная потеря Прямоточные м а ш в в ы с обогрс.
ьаемыыл крышками в втом смысле и здесь работают лучше, хотя одно
это обогревание понижает температуру прп впуске, измеренную у впу-
скного клапана, на 25—30е С при нормальной и свыше 4и° С при
малой нагрузке *).

Предыдущие пифры расхода представляются весьма точными
при малых, в общем, потерях на неплотность впускного клапана,
однако, достаточно достоверно, что прп температурах пара между ЗОО и
350° С теплоотдача стенкам при наибольших употребительных напол-
нениях,-хотя и отнесенных к среднему давлению впуска,—прп плотных
органах парораспределения в поршнях п прпмеяечии высокого сжатия ста-
новится чрезвычайно мала. Подсчеты дагот для 4- Qn=0,02 Giдо0,04 Gi
и указывают на меньшее возрастание этой величины при уменьшении
наполнения, нежели при применении малых степеней сжатия.

При пользовании этими даплыми для подсчета вероятного расхода пара следует
иметь в виду, что зависимость поирь теплообмена от давления пара при возражающем
перегреве становится очень мала. Связь с величиной вредной поверхности приблпзи ельно
такова же, как и прн насыщенном паре, стушевываясь несколько, благодаря иным влия-
ниям,• оиа может быть учюна путем большей оценки температурной по.ери при расчете
машин с большей вредной поверхностью. Ход расчета явствует из следующих примеров.

Пример 1. Машина без конденсации, работающая насы-
щенным паром (стр. 534 и 535) при среднем давлении впуска в 12 at abs и противо-
давлении 3,2—3,4 at по диаграмме. Для рабсил нас ыщенным паром видимое его количе-
ство к концу впуска, отнесенное к среднему давлению впуска, вычисляется для удель-
ного объема сухого пара у, — 5,96, объем пара сжапш из конечного объема, большего,
чем начальный (прн 12°/0) — для уд • 1гростой расчет дает:

sjs................... 0,1	—	0,2	0,ч	0,4	v,5

................ 1,419	(1,8)	3,330	4,696	5,712	6,528

61-J-e................ 0,17	—	0,27	0,37	0,47	0,57

................... 4,8	—	4,9	4,97	5,04	5,11

27 (е, 4- е0) 5,96/^	.	.	19,27	(15,19)	13,05	12,68	13,24	14,20

27 • 0,07	.	6,47	(5,10)	2,78	2,00	1,67	1,48

С*.................... 12,80	(10,09)	10,27	10.68	11,57	12,72

Для оценки потери от охлаждения определяется величина вредной
поверхности иа оспе г н т данных стр. 554. в зависимое.।и от размеров и конструкции.
Машина — го ризоиталт пая с клапанным парораспределением, диаметр цилиндра 400 шш,
поршневой шюк, днаме.ром 85 mm, имеет двужоропиий выход, ход 700 mm при числе
оборотов 150 в минуту. Таким образом, ее нндикаюриая мощность 56 р$ Р S. Прн скорости
поршня 3,5 m и тщательном исполнении, вредная поверхность может быть принята равной
5,9-кратнои площади поршня.

Величина потери, в виду высокого противодавления, должна быть принята н 0,03 kg/cms
вредной поверхности, т.-е. в 0,354 kg/сш2 площади поршня. Эго знаюние, вслед, твие
давления впуска в 12 at против 9 at следует увеличить в отношении I71,37 до
0,403 kgfCm'h.

Пересчет на одну i Р S h. следует нз:

СУ = 0,408 F: Fp. с/75 —

я дает:

С*....................... 6,16	(4,86)	2,63	1,85	1,53	1,34

* - . -

С....................... 18.96	(14,95)	12,90	12,53	13,10	14,06

4-3%.................... 19,53	(15.39)	13.29	12,90	13.49	14,43

при I Р 8................ 79,5	(100,8)	186,5 263,0	319,8	365,6

Добавку в 3°0 следует рекомендовать, когда дело касается насыщенного пара, не
прошедшего предвариiельно через наросушигеяь или (выключенный) перегрева!ель.

1) Ср. Stumpf, „Die Gleichstromdajnpfmaschine*4, 2. Aufl., МйпсЬеп, 1Э21,
R. QHtwbowg.
Расход при 10% указывает иа вредные последствия петлеобразования, вследствие
расширения, идущего ниже противодавления; цифры в скобках—результат предотвраще-
ния петель.

По X р а б а к у величины потерь оказываются СУ 1Г= 4 и до би
для j/* с = 1,87 CL” = 2,13 до 3,21, что отвечает наполнениям между 15 н 25%.

Пример 2. Прп работе этой машины паром в 250° С, ыолпо веств расчет на
небольшое понижение темперагуры в 60' С в койне впуска, в предположении лучших
условий, высоко идущего сжатия и наполнения в 30%. Для •у1 = 5,9017, соответственно
190J С при среднем давлении впуска в 12 at abs получается видимое количество пара
и, за вычетом количества пара сжатия (сухого в начале), вероятный расход при наполне-
нии в 30%. Мейсе благоприятное соотношение поверхностей могло бы соответственно уве-
личить понижение температуры.

Для мепьших степеней наполнения равным образом имеет место потеря от конден-
сации, ибо прн 30й |о пар уже приближается к состоянию насыщения. Для оценки послед вен
можно исходить нз предположения, что теплоотдача стенкам должна быть по меньшей
мере так же велика, как и ири 30%.

Как то явствует из последующих расчетов, расход пара определился в 11,46 kg/i Р S h,
отсюда часовой расход

G = 243,7 • 11,46 = 2792.8 kg/h (точно 2792,2 kg/h),

теплосодержание которого £, соответственно состоянию перед машиной (250° С при 13 at abs)
равно 702,9 kcal/kg. Количество пара во вредном пространство, подсчитанное для равно-
значного начала при 12% хода перед концом, вредного пространства в 7% н при 3,3 at abs
(стр. 535) равно 2,09 kg/i Р. S. h, нли Go = 509,5 kg/h. его г/3 (сухой пар) = 609,5 kcal.

--нергмя к концу сжатия определяется из конечного давления 10,9 kg abs. w4 =
= 640,6 kcal,'kg, энергия к концу впуска (190" С) = 622.3 kcal/kg, теплосодержание
к концу впуска гх — 669,8 kcal/kg. Тепловое значение работы пара без расширения опре-
деляется нз площади поршня в 1200 ст2, давления 12 at, хода в 0,21 т, соответственно
наполнению в 30% н числа оборотов в 150/мпи величиной

1200 • 12 • 0,21 • 150 • 2 • 60 : 427 = 127475 kcal.

Тепловое значение работы, приходящейся на вредное пространство, AFsqP^ =
= 29742,5 kcal (для $0 = 0.0-19 т), абсолютная работа сжатия Ig* = 23476 kcal.

Подстановкой этих значений получается = 107000 в @41 4- (% = 114600 kcaL

Если для меньшего наполнения, напр.. 20°<о, должна иметь место одинаковая нли
как-либо иначе оцененная, на осиованнв особых данных, величина теплообмена, то идут
следующим путей: прежде всего определяют количество пара в конце впуска ори среднем
давлении впуска в удельном весе сухого пара = 5,96, что дает 14,859 kg/i Р. S. h и для
мощности в 163,74 i Р S:

14,859 X 163,74 = ат, (G Ц- Go) = 2432,3 kg/h;

далее принимают следующее положение: так как работа полного давлении (без расшире-
ния) ALU 4- AFs^P, является работой парообразования видимого количества пара, то

ALU + (с + Go)“i = (е +	Р.’> + ®i (G +• Go) Ф,' — AfMi =

= (С 4- GJ £,< + ж, (G + GJ г/ — AFs0Pt,

где р/ , ф/ , г/ — величины, отвечающие пограничному состоянию, взятые из таблиц;
тем самым может быть составлено и уравнение для теплообмена:

= G (i - I/) 4- Go («4 - г/) - (G 4- %) г/ 4- AR^P,
107000= G (702,9 - 189.9) 4- 502.3 (634,8 — 189,9) - 2412,3 • 478,2 4- 29742,5
откуда определяется G = 1982 kg/h. Количество пара сжатия подсчитано для сухого вначале
пара при 3,25 at, «4 — для конечного давления в 10,4 at. Потеря от копдеисацни соста-
вляет, таким образом, 1982 4- 502,3 - 2432,3 = 52 kg/h и удельное количество пара
к концу впуска после потери всего перегрева 0,979.

Здесь оказывается достаточным вести подсчет для @41. Однако, пе представляет
трудности вставить предыдущее равенство в формулу для 4- Q3i и считать, пользуясь
суммой этих величин. Точно так же определился расход и 1153 kg/h при 10"/о. Для боль-
ших наполнений не следует принимать то же понижение температуры, как это, между
прочим, делается. Точно так же легко оценить потерю в круглых числах, понижая со
с увеличением наполнения и делая повторное небольшое изменение, если теплообмен
представляется неправдоподобным. В виду недостаточности опытных данных, хожио пред-»
варительио остановиться на том, что часовая величина теплообмена — одинакова, --/то
достаточно точно прн сделанном предположении для 200° С прн 40% и 210° С ири 50%.
Следующее сопоставление дает важнейшие употребленные при расчете числа, равно
как и найденные величины расхода:

я 			0,1  1,063	0,2  2,924	0,3  4,352	0,4 5,430	0,5  6,286
состоянпие пара . . .	влажное	влажное	190®	200®	210®
удельный вес . . . .	пред в ар.	5,96	5,902	5,739	5,587
27 (е, + е„>	.	25,74	14,86	13,55	13,41	13,68
кратность 1 Р. S. ...	59,53	163,74	243,7	304,1	352,0
+	Ь (h  или G -f- (r0	j '	1532,0	2432,3	3301,7	4078.0	4815,4
р1 ..........	3,2	3.25	3,30	3,35	3,40
ТА		1,723	1.748	1,774	1,799	1,824
27 • 0,19 • -fy./ pi • • - кратность 1 Р. S. дает	8,32	3,07	2,09	1,70	1,49
С„ kg/h	  конечное давление ежа-	495,0	502,3	509,5	516,7	523,9
тия at 		10,0	10,4	10,9	11,3	11,6
t/4		630,6	634,8	640,6	64J 3	646,6
G kg/h		1153	19S2	2792,2	35G7.3	4291,4
С =С/7Г kg/i Г. S. h .	19,37	12,14	11,46	11,72	12,20

При предотвращении петлеобразования для наполнения в 0,1 и 0,2,
индикат. давления 1,6 и 3 at, мощность оказалась равной 89,0 i Р S. и
168 i Р S и так как для подсчитанного часового расхода ничто не
изменяется, то получается С. = 12,85 и 11,8 kg/i Р S h. Во всяком
случае, вследствие обратного всасывания влажного пара из выхлопного
паропровода, потеря от охлаждения может увеличиться.

Пример 3. Одноцилиндровая прямоточная машина с конденсацией, рабочее давле-
ние пара 10 at, 280° С перед машиной. Диаметр цилиндра 600 mm, двамемр поршневого
штока с обеих сторон 150 mm, ход 800 mm, 150 обор./мин., мощностью Ш,3 р^ i Р S.

Температура пара достаточно высока для того, чтобы принять, что при 5 %,
в связи с высоким сжатием, включая и теплоотдачу крышкам, к концу впуска при сред-
нем его давлении, можно еще располагать сухим паром. При 10% уменьшение темпера-
туры может быть оценено в 60’' С и при больших наполнениях еще меньше, обратно про-
порционально объемами наполнения. Пр мне сделанные предположения легко осуществимы.
Данные предыдущего примера по существу могут быть применены, если при наименьших
нашолиеввях должны были быть приняты потери от конденсации.

Пар сжатия — пар вначале сухой, конечное давление получается по изложенному на
стр. 536. Прн увеличивающемся наполнении конечная температура значительно возрастает
против таковом же пара перед машиной.

Расчет дает следующие величины:

•_ ...........	0,05	0,10	0,15	0,20	0,25
Pi		1,810	2,840	3,624	4,256	4,710
i Р. s		255,7	401,3	512,1	601.4	665,5
принятое состояние пара к концу впуска	сухое	220®	237е	247е	253°
удельный вес у1		5,018	4,502	4,323	4,220	4,17
27 («, 4-0,025) у, 1р.		5,61	5,35	5,64	6,02	6,57
удельный вес пара сжатия	.	0,067	0,073	0,086	0,104	0,129
27.0,825 tklVi		0,82	0,57	0,53	0,55	0,61
Cf kg/ir. S. ь		4,79	4,7 Я	5,11	5,47	5,96
Увеличение расхода при больших наполнениях		усилено,	в предположении возрастания		

противодавления (от 0,1 до 0,2), однако ие подлежит сомнению, что, при столь сильно
повышающейся нагрузке машины, оно и будет, главным образом, иметь место. Высокий
вакуум, как то позволяют установить имеющиеся скудные опытные данные, не обуслепли-
вает увеличения потери, относительно расчетного уменьшения температуры в конце впуска.

Все подсчеты, касающиеся влияния различных температур перегрева,
следует проверить путем определения полученного сбережения в отноше-
ния расхода пара, расхода тепла и коэффициента полезного действия
В особенности хорошую помощь, благодари своему непрерывному увели-
чению в пределах работы июыщенным паром и работы при высоких
температурах, оказывав г термодинамический коэффициент полезного
действия при сравнении нагрузок с равными, по возможности, конечными
давлениями. Вышеприведенные числовые значения достаточны для точ-
ного определения пограничных величин. В промежутке между ними, тер-
модпн; мичсский коэффициент полезного действия при низких перегревах,
вблизи границы насыщенного пара, улучшается приблизительно вдвое
против его улучшения при температурах свыше 300°С.

Слсдуеть иметь в виду, что, охотно применяемые на практике, данные относительно
уменьшения расхода пара, напр., 0.1 kg на 7° С и т. п., только тогда дают верпую кар-
тину, если прн эюм учн1ывается большая теплоцеииость перегретого пара.

В смысле вышеизложенного нельзя говори.ь о постоянстве сбережения тепла. Умень-
шение расхода пара иа ОД kg'j Р S h сказывается в компаунд-машинах, в пределах пер-
вого увели к пия температуры иа 50°, уже при 5°, в пределах же последующ! го увеличе-
ния на 50°, требует последовательно около 8°, 12° н 16°. В общем, уменьшение расхода
тепла на i Р S h нрэ равном возрастании температуры пара на 5° против таковой же
насыщения, может бьпь оценено в 1%, 0,75%, 0.6% и 0,4%.

В ЦПД влияние перегрева может сказаться только при промежуточ-
ном перегреве, — в атом случае, при среднем давлении в ресивере
(1,5 at abs при наполнении в 40 —50%), 60э С оказываются достаточными
для покрытия потерь от охлаждения.

Совершенно очевидно, что промежуточный перегрев, если он производится рабочим
паром перед входом в цилиндр, не дает того использования в отношении подвода тепла
во время расширения, как при непосредственном применении пара п лисп температуры
в первом цилиндре. Поэтому отправной точкой для определения его полезности является
ж >ланис некоторого уменьшения аемшралур пара, выходящего из ЦВД больших машин.
Основным условием прн этом является недопустимость чрезмерного снижения темиерапры
впуска и выбрасывание конденсата, могущего образоваться в рзеивере, в ЦВД. (О влия-
ние промежуточного перегрева сравн. Heilmann, „Die Wdrmeauanutzung der heutigen
Kolbeiidampfmaschicne", Z. d. V. d. 1. 1911 J.

3. Потеря от неплотнэсти. Приведенные в предыдущем оценки потерь
назначены со включением некоторой малой величины, выявляющейся
в хорошо обслуживаемых машинах как потеря от нсп.п тпостн. Поэтому
они не требуют дальнейших добавок. Однако, легко понять, что уме-
ренная неплотность впускного клапана, устанавливаемая помощью линии
расширения, легко может повысить расход пара на 0,25—0.5 kg/i Р 8 h.
Равно и неплотность поршня, напр. в стыках поршневых колец,
что определяется по образованию зубцов в конце сжатия, может увели-
чить расход. Отсюда вытекает необходимость проверки плотности непо-
средственно паром. Связанные с этим недостатки следует устранять.

Для цилиндрических золотников безусловно рекомендуются уплот-
няющие кольпа, хотя в небольших, срагнительно, конструкциях
хорошие результаты получены и для тщательно отшлифованных цилин-
дрических золотников, если они продолжительно работают при одинако-
вой, приблизительно, температуре. При более сильном уменьшении они,
однако, становятся неплотными и склонны к заеданию при возрастании
температуры. Такие золотники после некоторого ремонта уже пропу-
скают па 100% и более пара через неплотности. Безупречно выполнен
ные цилиндрические золотники с пришлифованными кольцами по мень-
шей мере равноценны клапанам, превосходя их в применимости к любой
температуре пара. Клапаны, при изменении перегрева, временно стано-
вятся нисколько неплотными нли требуют иодиравки. Последняя в боль-
шинстве случаев легче исполнима, нежели для цилиндрических золотни-
ков. которые, благодаря плохой смазке и износу прп известных условиях
находятся в крайне запущенном состоянии.

Если желательно предусмотреть подобные случаи, могущие иметь
место в эксплоатацпи, ю добавку С'", данную X раб а ком, назначают
в том смысле, что она в некоторой мере отличает рабочее состояние
от испытуемого. Эксплоагацпонный расход повышается кроме того вслед-
ствие нагревания машины и колебаний нагрузки (нарушение состояния
равновесия). Разница легко достигает 1О°/о, превосходя эту величину
в неблагоприятных случаях.

Л Поты! расход. Совместное действие всех составляющих дает
расход на 1 i Р S h С‘ = С1 + Cl' -j- Cl" мало различающийся в пре-
делах употребительных наполнений; при более благоприятном наполнении
ов понижается на 0.1 — 0.2 kg i PSh против смежных, отнесенных
к наполнениям большим плп меньшим па 5 — 1OJ/P. Большие наполнения
увеличивают расход пара, вследствие преобладании потери от несовер-
шенного расширения.

В предложениях машпнп.троитсльпых заводов можво найти примерно

следующие ’.аипые о величинах расхода при различных наполнениях и состоя-
ниях пара, прп чем часто вместо температуры перед машиной, при обогре-
ваемых крышках дается температура «по измерению у цилиндра», что дает
разницу в 25° до 40° и выше (при малых наполнениях и среднем перегреве).

Таблица 9. Расх д п;ц а в kg i Р S h.

Одноцплнвдрогые машин без коп-
ден«- нии дтя рабочего давле-
ния в 11—12 at

Однопглинпровыв машины с кон-
денсацией, обычной конструк-
ции, 9-10 at

Ком -аупд-машины с конденсацией
11—12 at

напочи нне % . .	10	15

насыщ. пар ....	9,0	8,8

26<ГС............. 7,6	7,3

300° С.............6.9	6.7

на олненне % • •	Ч	10

насыщ. пар ....	7,4	7,6

26 °C............. 6,0	5,9

LOO'C............. 5,4	5,3

наполн“ни*> в ЦВД%	15	20

f насыщ. пар ....	53	5,6

260е <’........... 4,9	4,7

300 С............. 4.5	4,3

20

9,1

7,1

6,8
15

7,9
6,1

5,5
25

6,8
4.8

4.4

25

9,5

7.7
7,1

20

8.3
6.4
5,9

30

6,0
5,0
4,5

30

9,9

8,1

7,5

35

6,3

5,3

4,8

Знатени ’ пригодны для больших конструкций; д«я мтлых машин увеличение
состав шоп «0%. При тепл )Й вбр .з ива-мой воде (<»б атное охлаждение) преду-
смат. нваются ..обавкн п крайв-й мер 5 в 0.1 kg/i PSh нли 0,01 Kg иа кажды-i 1°С
свыше 16°С. Для температур ниже 16°С ник кой п -и, авки ие требуется.

<1) Исс.тсд ванне и«по ьзованпя тепла.

Количество тепла. Непосредственно из полного расхода Ci
в kg i PSh путем умножения его на теплосодержание пара
перед машиной определяется количество тепла Cii, потраченное
в паре па I i Р S h. обозначавшееся до сих пор расходом тепла, отне-
сенным к питательной воде ирп <>°С. Таким образом, помимо указания
расхода тепла, отнесенного к истинной пли принятой температуре пита-
тельной воды, следует составлять расход тепла именно относительно
етой действительной температуры. Последняя, особыми мероприятиями
(отбор пара), иногда может быть повышена за счет рабочего процесса.

1акпм образом, определяющий в первую очередь качество машины,
расход тепла выражается количеством его, подведенным в рабочем паре
(теплосодержание последнего), за вычетом теплоты жидкости, заключен-
ной в питательной воде, полученной от машины, и увеличенным на те
количества тепла, что -были дополнительно подведены во время рабочего
пропеса (так, напр., промежуточный перегрев).

Коэф.клиент полезного действия. Механическая работа, измеренная
в тепловых единицах, в отношении к расходу тепла дает величину
термического коэффициента полезного действия.
Последний требует точного указанна относительно измерения механиче-
ской работы (эффективная мощность, индикаторная мощность в поршне-
вых машинах, на зажимах генератора, на валу, на окружности колеса
в паровых турбинах) Рациональнее всего представляется обозначение
помощью особого указателя:

т)/в= 632 : Qe; = 632: Q,.

Сравнение действительного рабочего процесса пара с идеальным
имеет лишь второстепенный практический интерес, п только тогда может
быть использовано для оценки действительной машины, если идеальный
процесс является тем пределом, к которому стремится самый рабочий
процесс. Этот идеальный процесс должен быть выбран достаточно про-
стым. Последнее в особенности имеет место в процессе Клау-
зиуса—Ранкина, в котором пар расширяется адиабатически и „пол-
ностью”, без потерь, т.-е. до противодавления. Принятием этого идеаль-
ного процесса обусловливается подвод тепла при высшей температуре
процесса.

Начальным давлением пара выбирается то, что прини-
мается как давление рассматриваемого количества рабочего пара при
равномерном движении перед впуском. Противодавлением в про-
цессе Клаузиуса —Ранкпна, для машин с конденсацией, выбирается давле-
ние, отвечающее температуре отводимого конденсата при поверхностной
конденсации или охлаждающей воды при смешивающей — , на основании
уравнения постоянства для водяного пара.

Мощность действительной машины в отношения к мощности
совершенной машины — илн, обратно, расход последней к расходу дей-
ствительной—дает величину, обозначаемую термодинамическим
коэффициентом полезного действия, Этот, непра-
вильно образовавшийся, термин должен был бы заменяться „коэффи-
циентом полезного действия цикла Клаузиуса” илп „коэффициентом
полезного действия цикла Клаузиуса—Ранкпна” т;с^ (Предложение уче-
ного комитета VDI).

Количество тепла, представляющееся использованным в совершенной
машине, устанавливается по энтропийной диаграмме путем проведения
вертикали от начального состояния пара (давление и температура перед
машиной) до давления низшего предела, соответственно адиабатическому
расширению. В I-S диаграмме Моллье т) (фиг. 784) отстояние этих точек
непосредственно измеряется в масштабе тепловых единиц; в S—Т диа-
грамме (фиг. 785) отсчитывают теплосодержание начального и конечного
состояний по соответственным линиям и затем вычисляют разницу.

') Ср. также т. I, отд. Теплота, стр. 524 и 525.
Если на 1 kg пара прн полном его расширении, панр., с 12 at abs и 300 С до 0,1 at
используется 195 kcal, то расход пара совершенной машиной будет 632,3:195 =
х= 3,242 kgj'i Р. S. Ь.Если действительный расход 4,6 kg, то ~riClR~~'fitd — 3,242 : 4,6 = 0,705.

Работа пара в совершенной машине служит оспэвапием для так называемого тепло*
вого анализа, при котором, по возможности, определяются потери. Сумма этих последних
дополняет термодинамический коэффициент полезного действия до I.

Пз имеющихся потерь в первую очередь приходится считаться
С потерей от несовершенного расшпренпя, ибо ее тепловая величина уже

больше не подводится нп к одному
пз последующих процессов в рас-
сматриваемом цилипдрз. Таким
образом, она является основным
признаком, отличающим поршне-
вую машину от турбины.

Фиг. 784.

Потерю от несовершенного расширения определяют нз действительного конечного
состояния, ему соответствующего. Прп этом следует помнить, что конечный объем равен
соответственному объему цилиндра-{-объем вредного пространства, я го заключенное коли-
чество пара состоит из рабочего пара и пара сжатия (в компаунд-машинах — пара ЦНД);
атнм досхаточно точно определяется состояние кара. Величину потери легко установить
из энтропийной диаграммы.

Нафиг. 785 приведен пример для & Т - диаграммы, иа фиг. 784 для 7 iS-диа-
граммы (сравн. т. I, стр. 524—525). Последняя применима лишь в том случае, если она
имеет также линии удельных объемов.

Если р% — конечное давление несовершенного расширения, р^. — давление в конден-
саторе, то г2 — выражает работу в калориях для полного давления и совершенного
расширения ниже конечного давления. Выполняется только работа полного давления
(р2 — рр) V2 • 10000/427 kcal, причем р, и р^ в at п Г2 в т3.

Между тем, конечное состояние не то, что определялось при нахождении термодина-
мического коэффициента полезного действия, если адиабатическое расширение было дове-
дено, например, до 0,6 at. В особенности, при насыщенном паре н, главным образом,
в компаунд-машннах конечный объем в ЦНД может содержать пар гораздо большей влаж-
ности, нежели то имело бы место при адиабатическом расширении. Поэтому следовало бы

А.---- m тг	Qft
особо вычислять объем приходящийся на 1 kg, ибо конечный объем цилиндра, вместе
с вредным пространством, заключает и себе количество пара G 4- (}Q (в компаунд-маши-
нах Gq определяется по диаграмме ЦНД) и объем F (з 4~ ео5)- Если G 4~ подсчитано для
одного хода поршня, то

Потеря от несовершенного расширения определяется, таким обра-
зом, нз отмеченных величин г2 — гд. — (р2 — рд.) V.2 • 10000/427 — 26,9 kcal/kg, в то время,
как потеря по вертикали от начального состояния равнялась 28 kcal. kg.

Потеря от несовершенного расширения для совершенной машины предыдущего при-
мера равна:

прн конечном давлении..... 0,4 0,6 0,8 1,0 at

в среднем................. 9	15	19 2’2°/0.

В действительной машине потеря может быть н меньше. Таким образом, делать
сравнения с каким-либо совершенным процессом расширения, вытекающим лишь из коли-
чества рабочего пара, ошибочно.

Следующая непосредственная тепловая потеря является причиной разницы давлений
в цилиндре (противодавление в диаграмме) и конденсаторе на пути поршня от перемены
хода н до начала сжатия. Между прочим, сумма обоих вышеназванных потерь в калориях
вместе с тепловой величиной индикаторной работы вычитается из используемого при
совершенном расширении количества тепла, а остаток получает обозначение „остаточной
потери". Эта последняя представляет собой суммарный результат прочих потерь: дроссели-
рования во время впуска, теплообмена, от несовершенного расширения в ЦВД, утечки
между цилиндрами н лучеиспускания Эти потери снова отдают отвечающее им количество
тепла последующим процессам, причем тепло это частично используется. Поэтому их ие
следует суммировать с предыдущими потерями.

Прп исследованиях, касающихся ЦНД, следует иметь в виду, что тепло подве-
денного к нему рабочего пара уменьшилось против имевшегося при впуске в ЦВД
в отношении теплового эквивалента мощности N/jy ЦВД и его потерь от лучеиспуска-
ния и, наоборот, увеличено, благодаря имеющемуся обогреванию корпуса ЦВД и
ресивера, па Quln;

Qn — Q — 632.3 NiII — QtH + QmH 

Следующая таблица даст общий обзор величин расхода очень хоро-
ших машин и соответственных термических и термодинамических коэф-
фициентов полезного действия.

Относительно последующих особых вопросов нет еще общеустано-
вившсгося мнения:

1.	Обогрев корпуса И ресивера (промежуточный перегрев). До сих пор от при-
менявшегося для обогрева пара требовались те же качества, как, еслп он должен был бы
работать по процессу Клаузиуса—Ранкина на то же противодавление, как и сама машина.

AL.

нлн

Это мнение ие учитывает того обстоятельства, что при процессе Клаузиуса—Ранкина
рабочее тело остается в виде воды при отвечающей противодавлению температуре насы-
щения, в то время, как обогрева щнн пар дает конденсат со значи.елыю большей тепло-
той жидкости. По таблицам Knoblauch, Kaisch н Hausen при

давлении пара в.......	5

теплосодержание itt . . . 656,4

теплота жидкости .... 152,3

или в 0 0 от г".......23,2

10	20	30	60

662,5	666,2	666,8	665,2

181,4	215,9	239,3	236,2

27,4	32,4	35,9	43,0

at
kcal, kg
kcal/kg

Обогревающий пар столь высокого давления уже применен в промежуточном
перегреве В. Шмидта (Z. d. V. d. 1. 1922) и едва ли может оставаться без вни-
мания в отцошеаин теплоты жидкости. Для этого может бы.ь произведен подсчет, если
применить к обогревающему пару круговой цикл Карш». В э.ом последнем (изображенном
п.) Стодолю в 5 ?-диаграмме, фиг. 786) отдача тепла при пост о: ив ом про и. о давлении
продолжается лишь до момента достижения адиабатическим сжатием внутренней иогранич-
Таблица 10. Расход тепла.

Величины расхода лучших машин, термический и (термодинамический) коэффициент полезного действия цикла Клаузиуса—Ранкина.

			d  о О 05			’ С и за- гг вакуума			отбором ресивера		- ° ; р. - з св Р S? К S м			
														
	л Ч О а	о =1  J  * о  D а									°C; отбор		дигрева. т< вых мапн	
Подогрев						1 30 и до 4V	висимости с	Ood						
					а 3  4				। я ।		от$э он ш 08-(			
								ОО Я CD			w Ча			
	к о		со		<=>	tZ		§	S	сз		т—'		СО
	= S	§	о		о	о	о	О	о	о	С	с		о
Термо,i мичес	КОЭффИ! II0.1C31	денет:	1 1О 3		1 со CD 1—	1 о сч ю>	1  CD  CD о	1 о OJ	гЧ	О1 со со	1  о  о	О'		4  о
i *Е	« с		О		Q	со to	СР	СО	а	о	со	&		со о
о	Я с г с	Р  Д	1		7	о  1	О  1	о [	7	7	о  1	о 1		о |
К	& £  •& с	SS	ю g				CD CD	со			со ш>	г		<35
н	о	>-  о	"ч	К	о		о	о	О	о	о	о	о'	о”		О
		И	СЛ1		СО	§	8	8	о	О	о  $	о о		§
'	о  ;	«в  й	ей  К  GJ  Ьч	й	1Г5		1 8	т  §	СО 1 §	1  §	со	со д о	1 §	со  8		со 1 §
			СО		ю	ю	со	ю	’ф	со	§	со		со
	гВ					tT'								
•	И  < й		СО  1		CD  1	CD 1	т	in  1	7	7	НО  .1			"Г
с	~ьд				сч	r-	>Р	>-						
о														
i	к  1	о>				1		7	7		7					
и				о		со			со					
й														
					6		d			6				d
			;лпый пар .		«в 300-350°	я ей  :Я	о & СО  1 о о СО  и	.пный пар .	?в 270° С. .	oOSS-OOS я:	еипый пар .	С  с с		:в 300-350°
	И		S’		pi	S	F4		&		S			&
	Й				Рн	О	Рк			о.			=ч	еь
	в		Й		и	И	tt	Й	td	е	й			к
	«й													
			нлНвэ  -ножном сад			ианНю  -ноПгоя э		ИОИНВЭНЭГНОН Q			иэинвэнэгном э			
					виппгвк			EHIiniBIfi КЕЯ			внмптвк НВЯ			
			1ГЙ!10'1ГШ11ГИ110н1'0					-оЦГннкиНхая^			-odtfUHirniixodj,			

36=>

) Низшие велтгины полечены только в прямоточных машинах.
№

Фпг. 786.

После основного предположения в

ной кривой при температуре впуска, т.-е. получается вода этой же температуры. Прн этом
работа здесь окажется меньшей, нежели таковая но циклу Клагзауса—Ранкпна, на вели-
чину заштрихованной площади; она составляет Цт (Tt — Т2) : и, напр., между 60 at
и 0,04 at противодавления, 379*^547,42 — 301,73): 547,42 — 170,1 kcal/kg; сравнительно
с этим по циклу Клаузиуса—Раикина на 1 kg
пара переходит в работу 241 kcal.

Правда, цикл К ар и о требует всего лишь
379 kcal kg, в то время, как цикл Клаузиуса—
Раикина 665.2 — 28,6 - 636,6 kcal/kg.

Оба способа расчета неприменимы, если
обогревание цилиндра или ресивера производится
горячими газами (Швёрер, локомобили
Вольфа) или протекающим i эрячим паром,
отдающим лишь часть своего перегрева (К е р г о ф,
III т у и и ф). В последнем случае без каких-либо
исключении следует вести расчет на полное содер-
жание пара перед машиной, как верхней границы,
что равноценно сумме истраченного на обогрев
тепла н тепла в рабочем паре, с которым послед-
ний действительно входит в цилиндр.

цикле Клаузиуса— Раикина, что все тепло подво-

дится при высших температурах, что, разумеется, распространяется на количество пара,
действительно вступающего и цилиндр, — представляется более правильным прибавлять
к рабочему пару тепло, подведенное, прн всяких условиях, в паре какого-либо качества
нли в газах, как если бы оно было отдано этим последним перед машиной. Примеры
(Дёрфель, Techn. Blatter 1916) показывают, что прн этом получаются почти тс же
мощности, как н прн существовавшем доселе „расчете с двумя совершенными машинами**.
Зато, прн этом строго учитывается, возвращаемая в конденсате обогревающего пара,
теплота жидкости, и расчет оказывается широко применимы».

2.	Учет неполноты расширения. Результатом данных, приведенных в дополнении
к нормам 1899 г., для исследования поршневых паровых машин, было развитие так назы-
ваемого цикла V. d. I., в котором адиабатическое расширение рабочего пара производи-
лось при действительной степени расширения обычной машины. Недостатки этого предло-
жения потребовали многих изменений: расширение было ограничено тем же конечным
давлением, как и в действительной машине (Heilmann), другими же исследователями—
равным рабочим объемом.

Расчеты этого рода предназначены исключительно для поршневых паровых машин,
поэтому оказываются неверными, если не ведутся на действительные объемные величины
машины, с полным количеством пара (рабочий пар и пар сжатия) и с учетом всех подве-
денных количеств тепла. Это воззрение опирается на Клаузиуса (Abbandlungen uber die
mechanische Warmetheorie, Braunschweig 1864; Abhandlung V, Dampfmaschienen theorie),
который одновременно подробно излагает как процесс совершенной машины (стр. 178),
так н машины с вредным ^пространством н несовершенным расширением (стр. 188 до 229).

Напблагоприятиейгпий предельный случай, к которому, ври высоком перегреве, при-
ближается поршневая паровая машина до малых °/0 в отношении мощности и расхода,—
будет тот, что достижим в свободной от утечки пара и тепла и от дросселирования
машине,—предположение, которое уже было введено Клаузиусом.

Исследование должно исходить из того, что вступающий пар смешивается во вредном
пространстве с уже имеющимся там паром. Анализ впуска примыкает к калориметриче-
скому расчету (стр. 550) с той разницей, что Q отпадает и что к копцу впуска дости-
гается идеальный объем нап лнения ?0 4“ Fq, прн котором существует полное среднее
давление впуска (перед машиной) и выявляется полное количество пара. Таким образом
Gi 4“ Gou4t — (G 4- Go) •«(,) 4- APj 7(,),
что, после простого преобразования, если вообразить сжатие продолжающимся (по энтро-
пийной диаграмме) до давления впуска, прн котором достигается теплосодержание i (0) 1)»““
ДаеТ	Gi + G„ i(„) + AL0 = (G + Gy i (,).

AL0 — тепловая величина не произведенной работы прн продлении липни сжатия между
этой последней и начальной ординатой. Большей частью ею можно пренебречь.

Этим путем находят i(i) и начальный объем при данном давлении перед машиной,
после чего можно нанести адиабату расширения до конца хода; прп этом пользуются

’) Doer f el, „Uber die Berechnung des Gilteg-ades der Dampfinaschlnen**, Ilpara^
Technische Blatter 1916 (Calvesche BuchUandlung)
моментом насыщения, определяемым нз энтропийной диаграммы. Рабочая площадь сравни-
ваемого процесса ограничена адиабатой из верхней конечной точки сжатия н давлением
выпуска или—в конденсаторе.

То иге рассуждение молено аналогично применить н к компаунд-машпиам, причем для
каждого последующего цилиндра целесообразно вводшь соответственный объем пара сжа-
тия и подведенное благодаря ему тепло (фпг. 787).

Таким образом, можно получить коэффициент полезного
действия каждого цилиндра порознь и одновременно таковой
.	для всей машины. Установленный эгим прем коэффициент

' “ “Чи	полезного действия становпгся па место применявшейся доселе

степени полноты диаграммы (рапкпннзированис), представляя
Н	при этом несравненно более ценное орудие исследования,

.	1	применяя в качестве масштаба фактическую предельную мощ-

	иость.

1	Коэффициент полезного действия для:

’ в	машин с конденсацией обычной конструкция редко

свыше............................................ 75%

машин без конденсации и компаунд достигает при
насыщенном паре...................................... 80%

прн умеренном перегреве возрастает до .... 85 (—90)%

при перегреве свыше 280° н до 360° до...........90	(—95)%

Цилиндры с выпуском через прорезы (прямоточные)
в одипочку илн в качестве ЦНД компаупд-машнн достигают
и лучших результатов щи высоком вакууме. Цифры, прнве-
денные в скобках, хараюерп-
зуют очень хорошее исполнение.
	—«йвмщ—----------------------Определение коэффициента
i*1*"*^ полезного действия пригодно
“---------------------------------'	,=!И"	и в СЛуЧае промежуточного

Фпг. 787.	отбора пара или—перегрева.

е) Использование отработавшего пара п промежуточный отбор.

Аккумулятор пара. Для повышения экономичности работы машин
с прерывистым родом работы в горно-и металлопромышленных заводах,
отработавший пар используется по предложению Рато в турбине
с конденсацией, прп чем неравномерность в подаче пара должна выравни-
ваться включаемым паровым аккумулятором. В качестве таковых обычно
применялись аккумуляторы Рато прежде с железной массой, затем
только с водяным объемом, приходящим в сильное колебание в некото-
рых конструкциях. Далее колоколообразные аккумуляторы системы В а 1 -
cke-HarJe и других, с подвижными, выполненными в впде газов тх
колоколов, вместилищами (Thyssen) и, в качестве простейшего исполне-
ния, неподвижные вместилища соответственной величины с умеренным
изменением давления, например, Estner-Ladewig (MAN). Давление
пара лишь немногим превышает атмосферное; разрежения избегают, дабы
предотвратить попадание воздуха, а также и из соображений прочности.

Совершенно различно работают аккумуляторы Р у т с а, использую-
щие большие перепады давления для принятия плп отдачи больших
количеств пара и выравнивающие нагрузку котлов прп сильно колеблю-
щемся расходе пара Эти аккумуляторы обыкновенно включаются между
двух сетей давления и не имеют задачей использовать промежуточный
перепад. Для использования последнего существуют значительно большие
выгоды и возможности применения.

Использование отработавшего пара для нагревания,получения горя-
чей воды, варки, выпаривания и других производственных надобностей
имеет большое экономическое значение, вследствие использования скры-
той теплоты отработавшего пара, которая иначе теряется. Оно может
быть осуществлено, при известных обстоятельствах, путем малого уве-
личения противодавления при работе без конденсации и с таковой. Если
цели использования требуют существенного повышения противодавления,
то следует установить, насколько оттого увеличится расход при одной
и топ же мощности, и возможно ли использовать отработавший пар полно-
стью пли в бгльшей части ’). Если последнее не имеет места, то мощ-
ность машины может быть приспособлена к потреблению пара, недостаю-
щая же энергия должна быть получена иным путем. Иначе это можно
осуществить в устройстве, где либо один из цилиндров сдвоенной машины,
лпбо одна стороиа одноцилиндровой машины работают с повышенным
противодавлением, при чем степень наполнения устапавлпгается пру-
жинным клапаном или иным подобным приспособлением, находящимся
под воздействием давления отработавшего пара, в зависимости от его
петгебленпя, в то время как дгггая сторона, управляемая скопостным регу-
лятором, поддерживает числе обо ютов, доставляя пехватающую мощность.

15 компаунд-машинах выполняемых н таких случаях в виде тандэм,
можно отбирать „п ом жуточный пар" из ресивера, для каковой цели
необходимое его да, лелие поддерживается приблизительно неизменным,
путем соответственного регулирования наполнения ЦНД. Для этого рав-
ным образом служат пружинные регуляторы и действующие подобным же
образом приспособления, работающие в зависимости от давления в реси-
вере пли на месте потребления. При переустройстве старых машин,
передаточный механизм которых не перенес бы увеличения давления
в респвере у поршня ЦНД, или где трудно перестанавливать парораспре-
деление ЦНД. — пользуются д |фференциальным клапаном (дроссельный
вентиль или заслонка), повышающим давление в ресигере и снижающим
давление пара в ЦНД. Наполнение ЦНД большей частью регулируется
регулятором скорости, но и здегь возможны иные комбинации. Если,
вследствие слишком малой нагрузки ЦВД, в ресивер пе поступает доста-
точного количества пара, то начинает дейс вэвать вентиль на паропроводе
свежего пара, перепускающий пар из котла в нагревательную сеть.

ЦВД, в соответстгии с отбираемым количеством пара, должен быть выбран так, чтобы
слишком большие наполнения (вследствие регулирования и предотвращения больших пере-
падов давления, т. с. потерь от несовершенного расширения е ЦВД) не имели бы места.
При слишком малых наполнениях, вследствие расширения, идущего ниже давления в реси-
вере, возникает потеря работы (петлеобразование в диаграмме), для уменьшения которой
служат мероприятия, упомянутые на стр. 52Я. Во многих случаях оказывается достаточ-
ным отрегулировать парораспределение па избыточное предварение выпуска, или связать
выпускной эксцентрик с плоским регулятором, дабы получить возрастающее предварение
выпуска при малых наполнениях (аналогично, как прн расширении с простым золотни-
ком). В последнем случае рскомеидвется пе делать малого вредного пространства, дабы
могло быть использовано и перемой ное сжатие.

При малых наполнениях ЦНД работает с большими потерями от охлаждения, поэтому
Eberle ^предложил выбирать его меньшим по размеру (v = 1,5 — 2>, если имеет место
постоянный отбор пара, при этом для скоропреходящей работы без отбора могут быть
получены еще более приемлемые соотношения. При повышенном давлении ответвляемого
пара однако необходимо выбирать объемпое соотношение между 1 : 2 и до 1 : 3.

*) Сравн. „Spars arc е Warmewirtscbaft", Heft 2 fl), где также очень подробно рассмо-
трен вопрос о перерасходе пара при использовании отработавшего пара плв промежуточ-
ном отборе. Berlin, 1920, J. Springer.
Применение паровой рубашки вряд ли может служить для уменьшения потерь от
охлаждения ИНД. ибо расход пара его становится слишком большим. Выгоднее было бы
применять в ЦНД выпуск через прорезы (прямоточная машина) и Промсхсуточный персг еп.
Последний отнимает от вступающего в машину высокоперегретого пара отиосителшо
небольшой перегрев, ибо реть идет о значительно
меньшем перепускаемом количестве пара. Само собой
разумеется, что вторичный пароперегреватель следует
помещать после места отбора пара, между ним и ЦПД.

Удобный обзор относительно влияния различных
факторов на мощность и отбираемое количество пара
дан иа фиг. 788. Для ЦВД подсчитывают, как для одно-
цилиндровой машины с высоким (заданным) противо-
давлением, индикаторную мощность и расход для раз-
личных наполнений, равно как и часовой расход на
j Р. S. h, включая и соответственно оцененные потери.
Равно и для ЦНД подсчитывают часовой расход, руко-
водствуясь давлением в ресивере как давлением впуска,
для всей применимой области наполисняй.Затсм откла-
дывают но абсциссе расход пара (абсолютный в kgfh),
мощности в i Р. S. ЦВД вверх, и таковые ЦНД вниз.

Если отбор пара не имеет места, то некоторая
вертикаль дает суммарную мощность обоих цилиндров,
соответственные наполнения и, в пересечении с абс-
циссой, расход пара. Для определенной мощности
(ордината) и заданного отбора пара в kg/h (абсцисса)
вычер чнвают прямоугольник на прозрачной бумаге и
передвиганием находят соответственные наполнения
и мощности. Изменение величины цилиндра выражается
пропорциональным изменением масштаба. При изме-
нении отношения цилиндров (пропорционально) только

____ координаты кривой ЦНД (на фнг. 788 было привято 1:2). Изображение отпо-
|,__сится к твердо установленному предварению выпуска, поэтому показывает на

кривой мощностей ЦВД потерю от петлеобразования при малых наполнениях.
Рисунок показывает, что машины с промежуточным отбором пара находятся
рв»*- в лучших условиях, если они рассчитаны на высокие приведенные давления.

f)	Выбор скорости
поршня.

Скорость поршня (с в
m/sec) выбирается по эмпи-
рическим правилам, зави-
сящим от конструкций паро-
распределении, назначения
и условий обслуживания
машин. Употребительные
величины указывают по-
стоянное возрастание при-
менения сравнительно ко-
роткого хода и высокого
числа оборотов; они усмат-
риваются из соотношения
либо между скоростью пор-
шня и ходом, лпбо между
числом оборотов и ним
же, как то изображено
на фиг. 769 линиями А
числа оборотов при ходе

норшня, отложенном по абсциссе.

Фиг, 7.9.

до Е для скорости поршня и А' до Е‘ для
Относительно давления сил ниерцнн от переменно движущихся масс см. отдел Детали
машин стр. 118 и стр. 333. С повышением рабочих давлений увеличились также и
скорости поршня, однако правила, по которым с рассматривается в зависимости от соот-
ветственного давления пара, не могут считаться руководящими. ЦНД спаренных машин
со многими кривошипами должны от холостого хода и до полной нагрузки работать
с совершенно различными, часто очень малыми давлениями в ресивере; равным образом
невозможно заставить машины иттн медленнее, еслп им, например, приходится работать
с более низким давлением, вследствие использования старой котельной установки, или,
без конденсации, вместо таковой. Само собой разумеется, что работу масс надо по воз-
можности проверить расчетом.	__

1.	Формула Вернера с = 4,2	« по современным исполнениям

пригодна для работы без и с конденсацией, однако, для небольших ма-
шин с клапанным парораспределением дает слишком большие числа обо-
ротов, для больших ходов несколько высокие скорости поршня, достижи-
мые только в быстроходных машинах для прокатных станков (линия А).

2.	Формула Вернера с — s , предназначенная первоначагьно
для работы без конденсации, уже превзойдена, при,одна только для
машин с плоскими золотниками, илп дли крайне осторожного расчета,
в виду плохого обслуживания.

3.	п — 200 — 75 s откуда с = (200/30) s — 2,5 s2, приблизительно
отвечает успешным выполнениям, при чем с достигает наивысшей вели-
чины, которой в дальнейшем можно придерживаться. Применимость
к различным исполнениям достигается изменением постоянных (линия С).

4.	с — 0,55 -|- 3,2s приблизительно отвечает клапанным распределениям
с расцеплением, для которых число оборотов ограничивает скорость
поршня для малых машин (линия D).

5.	с = 7 s пригодно для быстроходных машин (Е), по и здесь для наи-
меньших и наибольших машин применимы несколько меньшпе велпчнлы.так,
напр., линия А'(заменяющая) по выполнениям A. Borsig, Berlin—-Tegel.

Во всех случаях ход выбирается по известной постепенности моде-
лей, равно как и фиксируются илп округляются, смотря по надобности,
числа оборотов, напр., привода генератора трехфазного тока.

g)	Соотношение между ходом п диаметром.

За последние годы, вследствие применении высоких давлений пара
и чисел оборотов, обусловливающих возможность получения любой
желаемой скорости поршня, пользуются сравнительно коротким ходом,
хотя различные преимущества длинного хода хорошо известны. Последние
отступают, вследствие необходимости возможно лучше поддерживать
поршень сильными штоками. С другой стороны, уменьшаются также
п термические недостатки прп коротком ходе относительно действии
вредных поверхностей, вследствие чрезвычайного уменьшения теплообмена
прп перегретом паре. Положительным свойством короткого хода является
и то, что продольное удлинение от нагревания и перемены давления
имеет небольшое значение и что более короткая машина дешевле.

Поэтому ив горизонтальных машинах часто встречается
ЦВД с внутренними диаметрами, большими половпны хода, ЦНД с диа-
метрами, большими хода. В прямоточных машинах отношение дпамстра
к ходу 6 :10 до 8 :10. В вертикальных машинах уже раньше
было обычным делать это отношение в ЦВД большей частью 1: 1, т.-е.
ход, равный диаметру, а в ЦНД—соответственно до 2:1. Вертикальные
мая ины с высокими цилиндрами можно встретить лишь в виде исклю-
чения. Определенные соотношения не могут быть установлены уже потому,
что конструкции большинства машиностроительных заводов для данного
хода дают различные внутренние диаметры цилиндров.

11) Механический коэффициент полезного действия, сопротивле-
ние холостого хода, добавочное трепио.

Механический коэффициент по лезнor о дейст в и я
нормально нагруженных машин возрастает с их величиной. Если его
выразить в “io от нормальной мощности, то формула для него, при новом
хорошем исполнении поршня и передаточного механизма, при подшипниках
с белым металлом п с тщательной смазкой, имеет вид:

А -J- В УNjic пли А -|- B'd ур(

(первый, с применением введенной Храбаком величины Ne/c, заме-
ненной здесь через Njc). Этн формулы, равным образом, применимы
как для одноцилиндровых, так и для многоцилиндровых машин, ибо
последние при нормальной мощности имеют меньшие приведенные напол-
нения. а при равной мощности—несколько более тонкие валы и цапфы,
что, можно полагать, компенсирует большее трение поршня.

Постоянные формулы в приводимой таблице назначены так, что они отвечают резуль-
татам ннднцнрования новых конструкций; величины, данные для работы с конденсацией,
пригодны и для тандем—машин н для больших машин тройного расширения с вращающи-
мися массами, требующимися прн параллельном включении, нуждаясь, однако, в исклю-
чительных случаях, в дальнейшем уменьшении. В малых быстроходных машинах без
кондепсации, вопреки применимым парораспредежнпям с высоким сжатием, встречаются
и лучшие величины, благодаря хорошему выполнению н смазке под давлением.

В оспогаш.е таблицы 11 положены следующие формулы:

для машин без конденсации . . . . ij = 88-|-О,33-ф/’Дгй'с,
„	, с конденсацией с приводом	____

к воздушному насосу . . т] = 85 -J-0,40- У N J с,

в % от индикаторной нормальной мощности.

Таблица 11. Механический коэффициент полезного действия, сопро-
тивление холостого хода и добавочное трение.

		Работа без кондепсации						Работа с конденсацией					
Ni с	' с		I  Tj	nl. с	Сопроти- вление холостого		V-	г.	1  ч	С	К  ‘-о	h	р-
					хода Во								
5	2,24	88,7	1,13	4,44	9,33	1,93	2,18	85,9	1,16	4,30	12,26	1,85	2.15
10	3,16	89.0	1.12	8,90	9,05	1,90	2,16	86,3	1,16	8,63	11.96	1,78	2,06
20	4,47	89,5	1,12	17,9	8,66	1,86	2,04	86,8	1,15	17,4	11,52	1,69	1,94
20	5,48	89,8	1,11	26,9	8,36	1,84	2.04	87,2	1,15	26,2	11,19	1,62  1,56	1,85
40	6,32	90,1	1,310	36,03	8,10	1,81	2,01	87,5	1,14	39,0	10,91		1,78
50	7,07	90,3	1,107	45,2	7,88	1,79	1,98	87.8	1,11	43,9	10,67	1,51	1,71
GO	7,75	90,6	1,104	54,3	7.6S	1,77	1,95	88,11	1,14	52,9	10,44	1,46	1,66
70	8,37	90,7	1,102	63,5	7,59	1,75	1,93	88,3.	1,13	61,8	10,24	1,42	1,60
80	8,94	90,9	1,100	7?,S	7,32	1,73	1,90	88,6	1,13	70,9	10,05	1,38	1,55
90	9.49	91,1	1,097	82,0	7,15	1,72	1,88	88,	1,13	79,9	9,87	1,3-4	1,51
100	10	91,3	1,095	91,3	7,00	1,70	1,86	89.0,	1,12	89,0	9,70	1,30	1.46
200	14,1	92,7	1,079	185,3	5,77	1,58	1,70	90,6,	1,10	181,3	8,25	1.01	1,12
300	17,3	93,7	1 067	281,0	4,80	1,48	1,58	91,9	1,09	275,8	7.28	0,79	0,86
400	20	94,6	1,057	378,0	4.00	1,40	1,48	93,о; 1,08		372,0	6/0	O.GOj 0,65	
Прп суждении следует иметь е виду, что прп обычных высоких давлениях пара
выполнение более тонких цапф при работе без конденсации едва ли имеет смысл, т.-е., что
размеры цапф и подшипников различных моделей одной и той же фабрики расходятся
в значительно большей мере, чем то требовалось бы для одной и той же надежности.

Сопротивление холостого хода Во может быть, приблизительно, выра-
жено помощью аналогично обоснованной формулы:	______

для машин без конденсации Ео — 10 — 0,30 УNJc,

„	„	с конденсацией Ео — 13 — 0,33 y^Njlc,

в % от индикаторной нормальной мощности.

Определение работы холостого хода дает только тогда пригодные значения, если
машина равномерно прогрелась я хорошо смазывается; поэтому индицнроваиие холостого
хоз а может быть предпринято только через несколько часов работы (с нагрузкой), при
этом ие должно долго длиться, так как иначе зрение поршня может возрасти, вследствие
недостаточного распределения смазки в цилиндре. Отсюда могут получиться несколько
повышенные значения. Равным образом, обнаруживается некоторое увеличение работы
холостого хода, если парораспределение отрегулировано па большие сжатия, откуда возникают
большие напряжения в подшипниках перед н во время перехода кривошипом мертвой точки.

Коль скоро ие имеется в виду доказать приспособляемость машины для работы иа динамо,
причем следует пнредплять работу холостого хога при открытом запорном вентиле, было бы,
собственно говоря, правильнее определять ее прп значительно пониженном давлении пара.

Относительно расчетных данных по исследованию работы холостого хода сравни
Brauner, Z. d. V. d. Т. 1397. стр. 1340, относительно воздушных сопротивлений для
маховых колес Otto Н. Mueller, Z. d. V. d. 1. 1888, стр. 283, и Е. Heinrich,
Z. d. V. d. I. 1913, стр. 1950.

Добавочное тренле отвечает повышенной работе трения в переда-
точном механизме, вследствие передаваемых сил, поэтому сравнительно
легче всего поддается расчетам. Прп небольших коэффициентах трепия
правильно рассчитанных и смазываемых подшипников белого металла
и вакалеппых цапфах крейцкопфа, величина его не превышает 2%
в малых машинах п понижается с возрастанием величины машины
и многопилиндровой конструкции так сильно, что часто и вообще может
быть упущена из расчета, если трение холостого хода было принято
достаточно большим. В табл. 11 оно приводится выраженной в % от
индикаторной нормальной мощности в величинах, дополняющих сумму
коэффициента полезного действия п сопротивление холостого хода до 100.

Величины эти:	_______

для работы без конденсации £г = 2 — 0,03 У N,-/c ,
для работы с конденсацией В. = 2 — 0,07 У^У/с .

Отсюда явствует, что б'эльшпе машины с конденсацией обладают преиму-
ществом перед компаунд-машпнамп. Употребительные доселе значения р.
в % от эффективной мощности Ne получаются от деления р.= Е2/т].

Те же величины для машпн без конденсации составляют, приблизи-
тельно, р- = 2,3 —1,2 d и для машпн с конденсацией р. = 2,3— 0,9 d, гдеd—
дпаметр последнего цилиндра в т.

Совпадение этих данных с вышеприведенными не вполне точное, пбо выражения эти
составлены в стремлении к наибольшей простоте; о диако разница, вследствие малости всей
величины зля расчета, незначшельиа.

Добавочное трение, строго говоря, не пропорционально полезной мощности, так как
предполагается изменение наполнения; и так, меньшим наполнениям отвечают сравнительно
большие, пройденные прн полном давлении (и давлении сжатия), пуги по окружности
цапфы. Поэтому коэффициент добавочного треипя в машинах без конденсации, являющихся
преимущественно одноцилиндровыми машинами, должен приниматься несколько большим,
т.-е. менее сниженным, чем для машин с конденсацией.

В пределах различных нагрузок одной и той же машины меиьшим мощно-
с т я м должен oiBenaib больший коэффициент добавочного трения, чем то
принято для нормальной мощности.
В. Парораспределения.

а)	Общие требования.

1.	Проходные сечения каналов и окон. Дросселирование
т.-е. заметное снижение давления пара прн прохождении какого-либо
канала, для давлений от 8 до 15 at имеет место при скоростях пара
в 100 и до 70 m/sec (Г у т е р м у т) 1), для более высоких давлений при
меньших, а при перегреве — прп больших скоростях, возрастая с увели-
чением длины каналов. Поэтому последние, по возможности, короче; если
пренебречь изменением объема пара перед и за каналом н конечной
длиной шатуна, то:

fw = Fv — Fc sin я,
где:	f сечение капала в стй,	® — скорость поршпя в m|sec,

1? — площадь поршня в ст2,	с — угловая скорость кривошипа в m|sec,

in — скорость пара в mlscc,	а. — угол кривошипа

Изменение объема является результатом уменьшения давления,
конденсации пара при впуске, или дополнительного испарения при
выпуске. Прп начале выпуска доминируют иные обстоятельства, нежели
сжатие объема поршнем, ибо в выпускном канале возникают сравни-
тельно большие изменения давления. Характер кривой выпуска может
быть достаточно точно определен расчетом, как адиабатическое истечение
прп изменяющемся проходном сечении. Сечение каналов f постоянно, при
закрытпп парораспределительных органов—переменно. Если последнее иа
середине поршня открыто, то там fw = Fe^ 1,6 Fvm, где г>{и = я«/30 =
= средней скорости поршпя при 5-кратной длине шатуна. Тогда соответ-
ственная величина /'= 1,6 Fvm/w = Fvm'iF. При ранней отсечке (впуск,
фиг. 795, 796) дросселирование время от времени неизбежно, тогда наи-
большее достигнутое сечение окна большей частью равно пли меньше сече-
ипя капала; время дросселирования должно быть, по возможности, мало.

Таблица 12. Значения вспомогательных величин ы' в т/эес.

Род парораспределения		ПРИМЕЧАНИЯ
Плоский золотник	40	Экономить е величине, в виду трепия золотника, ширина каналов от t,6 до 0,8 диаметра поршня, наименьшие длины каналов по условиям пзго- товления.
Цилиндрический золотник	25-35  40 50  30, 35. 40  60, 45  65, 50	Для стационарных быстроходных машин, для паровозов.  для ЦВД. ЦСД и ЦНД судовых машин,  для впуска и выпуска в ЦВД грузоподъемных машин,  то же для ЦНД,
ПоворО! пын золотник	40	Ширина каналов 0,8—1,1 диаметра поршня.
Двухседельнын клапан	25—35  20—30  30—40  25-35	Впуск в ЦВД । Отпесениая к номинальному выпуск нз ЦВД | сечению <22к/4, свободное впуск в ЦНД I проходное сечение 0,65—0,75 выпуск из ЦНД I	от него.

Везде меньшие цифры для малых,—-большие для больших машпн и перегревов.

l) Mitt Forschungsarb. d. V. d. I., Heft 19.
Дальнейшие требования к органам парораспределения: плотность,
нечувствительность к высоким температурам, доступность, легкость
обработки, малое трение.

2.	Общее устройство органов парораспределения, вредное простран-
ство. Объем и, в особенности, поверхность вредного пространства, по возмож-
ности, делать малыми, за исключением тех случаев, где по роду распределения
неизбежна высокая степень сжатия. Так как ссченпя между местом отсечки н
полостью цилиндра определены через го', то первое должно лежать, по возмож-
ности, близко н цилиндру. В этом промежутке каналы не должны быть велики,
истечение пара, равно и после выпуска, должно протекать без помех. Дрос-
селирование в сечении выпускного канала должно длиться лишь очень
короткое время, поэтому следует стремиться к быстрой отсечке. Для клапа-
нов это ограиичивс'.етси ударом при посадке на опорные поверхности,
поэтому замедление должно производиться незадолго до последней (стр. 5 2).

Водоотделители перед цилиндрами служат как паросборники, паропро-
воды от нпх к цилиндрам несколько больше, чем каналы в них,
т.-е. больше, чем паропровод от котла. Выпускные каналы в горизон-
тальных машинах должны обеспечивать самостоятельный отвод воды из
цилиндра. Величина вредного пространства растет со скоростью
поршня гт и уменьшается при возрастающей величине цилиндра. Если
I — средняя длина протекания пара между отсечкой и цилиндром,
а — зазор между поршнем и крышкой, з—ход поршня, то отношение вред-

I • v.Jw' -I- а
ного пространства к раоочему ооъему, проходимому поршнем,------!—.

Плотность отсечки лучше всего в клапанах, где она также может
быть восстановлена пришлифовыванием, далее в цилиндрических золотни-
ках с пришлифованными кольцами и в поворотных — для низких давле-
ний. Пришлифованные цилиндрические золотники без колец вполне
плотны при небольших размерах, высоком числе оборотов и вертикальном
расположении. Изменения, вследствие разности давлений и температур,
должны быть, по возможности, ограничены.

Ь)	Простые золотниковые парораспределения.

а — угол кривошипа КоОК (фиг. 791),

х — путь поршня, измеряемый от мертвой точки,

Ход впереди

Стор. крышки Стер, кривошипа
Фиг. 90.

Фиг. 791.

22 — радиус кривошипа в ст, т.-е. 2 R = в = ходу поршня,

£ — путь золотинка, измеряемый от среднего его положения,
е — перекрыта, впуска. — удалению отсекающей кромки золотника н его среднем
положении от перекидываемого края канала для впуска пара,

I — перекрыта выпуска — как и в предыдущем, для выпуска пара, может так же
быть отрицательной; однако в абсолютном значении е > г, иначе пространство
золотниковой коробки и выхлопной канал периодически связываются.

о — 01верстие капала:

для впуска: о = £ — е,
для выпуска: о — £ — i.
Если для некоторого угла кривошипа а канал должен быть открыт нли закрыт
аолотпнком, то для впуска должно быть: о — £ — е _ б, т.-е. 5 — е; а для выпуска:
о — В — i — 6. т.-е. £ — г-

Далее, т ~ линейное опережение — открытие канала для мертвого положения криво*
шипа (а~6), для впуска будет: ve = £0 — е, для выпуска: ва “ <-0 — г,

а — длина канала (фиг. 792).

Ъ
г

6

— шпрпна капала,

— эксцентриситет, т.-е. 2 г — всему
ходу болотника.

— угол опережения, эксцентрик опере-
жает нормали к среднему напра-
влению эксцентриковой тяги па 6
прн а ~ 6. б может быть отрица-
тельно (угол запоздания), например,
при расширительных эксцентриках
некоторых парораспределений с двой-

Фиг. 792.

пыми зототпнками. В остальном см. стр. 576 (изменения золотникового привода),
а — толщина перегородки (не менее а — 0,5 a -j- 10 mm).

1.	Золотниковая диаграмма для простого коробчатого золотника.
Еслп направление движения золотинка совпадает со средним направле-
нием эксцентриковой тяги, т.-е. если ось золотникового штока проходит
через пентр вала (фиг. 793), то ход золотника равен 2 г.

Фпг. 794.

Если, однако, среднее направление золотниковой тяги ES образует
с направлением пути золотника угол [5 (фиг. 794), то ход его более 2 г,
а именно, приближенно

2 г' = 2 г 1 -|- (с2: /-) = 2 г; cos р

В этом случае активный угол опережения о следует опять-таки отно-
сить к нормали к среднему направлению эксцентриковой тяги. Иногда,
как, наир., в кулисных парораспределениях, угол 6 измеряется от нор-
малей к линии пути золотника; в этом случае активный угол следует
определять особо.

На последующих фигурах означает: ГЕ — начало предварения впуска, т.-е. нача.ч.
открытия впускного канала, при £ “ е,

Е — начало расширения, т.-е. закрытие впускного канала., опять-таки прп £ ” е,

ГЛ — начало предварения выпуска, т.-е. начало открытия выпускного канал<
при с — г,

С — начало сжатия, т.-е. закрытие выпускного капала, спова при В — г.

Значок h относится к стороне крышки, значок в к стороне кривошипа (фпг. 790).

Построение золотниковой диаграммы для пред-
полагаемого парораспределения.

Золотниковая диаграмма Рело- Мюллера (фнг. 797). Вычерчивают „зо-
лотниковый круг" предварительно произвольного радиуса (удобнее 5 ст, дабы
тотчас же отсчитывать пути поршня в сотых долях), проводят горизонталь-
ный дпаметр КК, изображающий линию пути поршня п наносят на нем
точку, отвечающую желаемой отсечке Е'. Дабы тотчас же учесть конеч-
ную длину кривошипа, эту точку, помощью кругового шаблона E'Eh,
радиуса, равного длине шатуна (большей частью 5Ц), следует перенести
на золотниковый круг, чем определяется точка Ек. Взяв точку VE'
предварения выпуска (сзади мало, спереди больше, обычно пе свыше
I'/a’/oH можно получить на круге дугу внуска VEtl до Eh. Хорда этой
дуги перпендикулярна к направлению золотниковой тяги, определяя тем
самым угол опережения й(==) МОК, если ММ параллельно VEh до
Ел), далее, для бесконечно длинной золотниковой тяги, перекрышу впу-
ска е и все открытие канала (г — е), позволяющее точно установить
правильный масштаб диаграммы.

При наполнениях около 50% получается достаточное открытие, если
спереди будет выдержано Ъ (г — е) = Fom : 40.

Если канал подсчитан по формуле f = Fvm : 40 = аЪ, то прп этом
спередп он открывается полностью, сзади же на величину разностп
перекрыт меньше. Отсюда задняя перекрыта выбпраэтся настолько
больше, чтобы выравнять приблизительно половину разницы в наполне-
ниях, вызываемую конечной длиной шатуна. Поэтому наполнение сзади
следует назначать на 5% больше, чем спередп, для средних степеней
наполнения. Проведением линии, параллельной ММ, через полученную
таким образом точку отсечки Е„ определяется также п опережение впу-
ска на другой стороне цилиндра. Большее дросселирование пара, про-
являющееся на стороне крышки, вследствие большей скорости поршня
п меньшего открытия на этой стороне во время впуска, — одинаково
выравнивает наполнения в отношении к линии расширения. Некоторые
улучшения достижимы путем перестановки золотника, согласно показа-
ниям индикаторных диаграмм. „Действительное" наполнение, отвечаю-
щее равнозначащей мгновенной отсечке для этой линии расширения,
прп заданных условиях открытия каналов, паходпгея на 10 15% позади
(фпг. 795). Длительность дросселирования по индикаторной диаграмме
равна, примерно, двойной величине.

Для определения момента открытия выпускного канала откладывают
перекрышу выпуска i с противоположной стороны от О, если она поло-
жительна, и с той же стороны, если она отрицательна, по направлению
тяги эксцентрика, откуда проводят хорду VAh до С/, параллельно к ММ.
VAh дает начало выпуска (предварение выпуска), С/,— его конец плп
начало сжатпя. Дуги VAj, до VA' п Сд до С' определяют эти же величины
в сотых долях путп поршня. Для удобства измерения служат также дуги LL,
описанные радиусом, равным длине шатуна, для двух крайних положений.

Коль скоро при учете всех упомянутых обстоятельств дросселирования
пара определилось парораспределение впуска, имеется еще свобода в вы-
боре большей величины предварения выпуска за счет сжатпя, плп наоборот.

В одноцилиндровых машинах без конденсации, пли в ЦВД п ЦСД
мпогоцплиндровых машпн, сжатие большей частью фиксировано в узких
пределах вредным пространством. Лрн этом получаются также сильно
отрицательные перскрышп выпуска (напр., в паровозных распределениях).
Следует иметь в виду, что сжатию предшествует дросселирование выну.
скаемого пара, повышающее начальное давление сжатпя. Равным обра-

зом, п в машинах с конденсацией (ЦНД с золотниковым распределе-
нием) стремятся к отри-

цательным перекрышам,
ради получения своевре-
менных предварений вы-
пуска (в быстроходных
машинах 20—25%).

Выравнивание влия-
ния конечной длины
шатуна требует па сто-
роне крышки меньшую
перекрышу выпуска.
Еслп, поэтому, золот-
ите выполнен симмет-
рично, то смещение
его по направлению
к крышке уравнивает
как наполнение, так и
сжатие, обусловливая,
наоборот, различные
предварения впуска и
выпуска. Соображения
относительно конечной
длины эксцентриковой
тяги и переменного ее
направлениями, стр. 577.

Золотниковая диа-
грамма Цейнера исполь-
зует полярные коорди-
наты (фиг. 798). Вычер-

чивают круг радиусом

в 5 cm п наносят, как
и прежде, линяю пути
поршня и дугп криво-
шипа LL, а равно,
в соответствии со сде-
ланными замечаниями,
радиусы для начала
впуска и расширения.
Разделением пополам
угла, заключенного ме-
жду УЕЛ—О—Eln onj с-
делается положение экс-
центриситета ОМ, даю-
щее угол опережения о

с прямой, пернендш у-

лярной к КК, На этом радиусе лежит центр, проходящего через О,
цеи перовского золотникового круга, вычерчиваемого предварительно диа-
метром в 5 ст. Прямая, проведенная к линии пути поршня под углом
кривошипа а, образует па этом круге хорду

ОР = r-sin (а4~ ’) = ?>

т.-е. соответственный путь золотника. Открытие начинается в точке,
определяемой откладыванием в обратную сторону, церекрыши впуска,
равной радиусу круга, проходящего через точку пересечения цепнеров-
ского круга с линией О — PEh, описанного пз центра О. Из наи-
большего открытия (г — е) получаются, как и раньше, соответственный
масштаб фигуры и действительные величины а, е и г (стр. 571).

Для передвижении золотника по другую сторону от среднего поло-
жения вычерчивается второй золотниковый круг, центр которого лежит
на той же линии, но в противоположном направлении; этот круг с помощью
перекрыши выпуска i можно аналогично использовать для определения
парораспределения выпуска. Если г — отрицательно, то начало и конец
выпуска лежат иа прямых, фиксируемых пересечениями круга i с первым
золотниковым кругом. В таком случае величина г прибавляется к отрез-
кам прямых, проведенных пз О. Для большей наглядности отрезкп г могут
быть также радиально прибавлены извне окружности второго золотни-
кового круга (фиг. 798). JsTopi.iM золотниковым кругом можно также поль-
зоваться для нанесения наполнения на другой стороне цилиндра при
соответственном е; в этом случае для определения пути поршня снова
служат дуги LL, проведенные радиусами, равными длине шатуна.

Цепнеровской диаграммой особенно удобно пользоваться для рассмо-
трения различных наполнений при постоянных перекрышах (механизмы
для перемены хода, переставляемые эксцентрики для плоских регулято-
ров), а равно и для парораспределений двойными золотниками.

Золотниковый эллипс.

Золотниковый эллипс (фпг. 796) непригоден для проектирования
парораспределения и служит лишь для наглядного представления соотно-
шения величин открытия. По абсциссе откладываются пути поршня, а
по ординате--пути золотника с, заимствуемые из диаграммы Мюл-
лера нли Цейнера. Перекрыши вычерчиваются параллельно линии
пути поршня на расстояниях е и i от последней. Эллипс открытии окон
в особенности удобен для определения дросселирования пара, а равно и
для представления соотношений закрытия в распределениях клапанных
и поворотных золотников прп переменной передаче (катящиеся
рычагп, кулаки, дпеки Корлисса п т. д.) (стр. 600 —601).

Для учета конечной длины шатуна в диаграммах, служит таблица
углов кривошипа (стр. 578).

2.	Изменения золотникового привода. Предыдущие рассуждения отно-
сятся, в первую очередь, к изображенному на фиг. 792, так назыв., паро-
распределению наружными гранями. Для цилиндрических золотников,
где отпадает прижатие золотника к золотниковому зеркалу давлением
пара, применяется, преимущественно, распределение внутренними гра-
нями, при котором впуск происходит в середине золотника, а, следова-
тельно, золотниковая коробка заполняется отработавшим паром (фиг. 808).
Парораспределение внутренними гранями требует, таким образом, дви-
копия в обратном направлении; в то время, как при распределении
наружными гранями эксцентрик опережает кривошип на <90 — ₽ + $)»
прп распределении внутренними — смещен на 180° п поэтому отстает
от кривошипа па (90 -j- Р — *)•

Ири короткой эксцентриковой тяге нельзя пренебречь ее конечной
длиной. Поэтому, в диаграмме Ре л о-Мюллера (фиг. 797) вместо
хорд VE—Е и VA — С следует провести дуги радиуса I, соответ-
ственно длине эксцентриковой тяги, определяющие величины е, i и а.
Прп распределении наружными гранями открытие
впускного окна па стороне крышки оттого еще умень-
шается, что является неблагопрятным, а потому применение здесь
ко р от к и х эксцентриковых тяг — ошибочно. В противоположность
тому, прп р асп р ед е л е н и и внутренним и гранями откры-
тие впускного окна на стороне крышки увеличивается, поэтому
короткие эксцентриковые тяги оказываются здесь выгодными.
Вследствие устройства паровых каналов в нпзшей точке пилиндра, золот-
никовая тяга в горизонтальных машинах, большей частью, находится
значительно ниже центра вала; поэтому при короткой эксцентриковой
тяге выясняется необходимость применения многоколенчатого привода
со вставкой промежуточного рычага. На фиг. 799
изображено положение колена отсечки. Различ-
ной длиной последнего можно достичь выравни-
вания открытий окон.

Дальнейшее усовершенствованпе в выра-
внивании наполнений осуществляется соответ-
ственным положением передаточного коро-
мысла по Дёрфелю (фпг. 800). Прп данном

Фиг. 799.

направлении вращения здесь используется также перемена в передви-
жении ексцентрпка во время хода. Еслп Хе — отношение радиуса эксцен-
трика к длине эксцентриковой тяги, X—отношение длины кривошипа
к длине шатуна, то для совершенного выравнивания наполнений по
Gr as sm а п п’у !) следует: 1: Хе = 1,4-(1 : X). Для, приблизительно
равных количеств пара на обеих сторонах пилиндра должно быть 1 : \е as
st (1,5до1,6)-(1: X), в виду меньшего времени наполнения на стороне крышки.

Если передача производится рычагом с плечами различной длины, то
следует учитывать характер этой передачи, равно как и влияние несо-
впадения шарниров (стр. 601).

*) Grassmann, Anleitung zur Bereehnung einer Dampfmaschine, 4 Aufl., Berlin
1924, Jul. Springer, S. Б71.

Хютте. T. П.

37
578 Таблица 13. Угол кривошипа а для X = 1: 5 *).

С и			среди			Сзади					
Путь1) I поршня'	Угол кривошипа		Путь1) поршня	Угол кривошипа		Путь | поршня|	Угол кривошипа		Knmdou G чиц	Угол кривошипа	
X ; S  /%	О,"	°	х : s j .о/о	О , П	°	х : s i-°'o		°	х : s  i .‘7.	°'"	°
0.5	9 3 44	9,06	51	96 52 1	96,87	0,5	7 24 16	7,40	51	85 23 26	85,39
1	12 49 10	12,82	52	97 59 34	97,99	1	10 28 56	10,48	52	86 31 23	86,52
1.5	15 42 18	15,71	53	99 7 3	99,12	1,5	12 51 5	12,85	53	87 39 32	87.66
2	18 8 25	18,14	54	100 14 29	100,24	2	14 51 18	14,86	54	88 47 53	88,80
2,6	20 17 16	20,29	55	101 21 54	101,36	2,5	16 37 33	16,63	55	89 56 30	89,94
в	22 13 52	22,23	56	102 29 20	102,49	3	18 13 55	18,23	56	91 5 23	91,09
4	25 41 13	25,69	57	103 36 48	103,61	4	21 5 49	21,10	57	92 14 34	92,24
5	28 44 16	28,74	58	104 44 21	104,74	5	23 38 14	23,64	58	93 24 7	93,40
6	31 30 7	31,50	59	105 52 0	105,87	6	25 56 57	25,95	59	94 34 2	94,57
7	34 2 59	34,05	60	106 59 46	107,ОС	7	28 5 20	28,09	60	95 44 21	95,74
8	36 25 37	36,43	61	108 7 43	108,13	8	30 5 38	30,09	61	96 55 7	96,92
9	38 39 54	38,67	62	109 15 51	109,26	9	31 59 23	31,99	62	98 6 22	98,11
10	40 47 13	40,79	63	НО 24 13	110,40	10	33 47 41	33,79	63	99 18 9	99,30
11	42 48 39	42,81	64	111 32 51	111,55	11	35 31 25	35,52	64	100 30 29	100,51
12	44 44 59	44,75	65	112 41 47	112,70	12	37 11 13	37,19	65	101 43 25	101,72
13	46 36 53	46,61	66	113 51 4	113,85	13	38 47 37	38,79	66	102 57 0	102,95
14	48 24 52	48,41	67	115 0 43	115,01	14	40 21 2	40,35	67	104 11 17	104,19
15	50 9 22	50,16	68	116 10 48	116,18	15	41 51 49	41,86	68	105 26 19	
16	51 50 45	51,85	69	117 21 21	117,36	16	43 20 15	43,34	69	106 42 9	106,70
17	53 29 20	53.49	70	118 32 25	118,54	17	44 46 36	44 Д 8	70	107 58 50	107,98
18	55 5 23	55,09	71	119 44 3	119,73	18	46 11 4	46,18	71	109 16 27	109,27
19	56 39 6	56,65	72	120 56 19	120,94	19	47 33 50	47,56	72	110 35 2	110,58
20	58 10 43	58,18	73	122 9 15	122,15	20	48 55 4	48,92	73	111 54 41	111,91
21	59 40 23	59,67	74	123 22 55	123,87	21	50 14 54	50,25	74	113 15 28	113,26
22	61 8 17	61,14	75	124 37 25	124,62	22	51 33 28	51,56	75	114 37 28	114,62
23	62 34 31	62,58	76	125 52 47	125,88	23	52 50 52	52,85	76	116 0 46	116,01
24	63 59 14	63,99	77	127 9 8	127,15	24	64 7 13	54,12	77	117 25 29	117,42
25	65 22 32	65,38	78	128 26 32	128,44	25	55 22 35	55,38	78	118 51 43	118,86
26	66 44 32	66,74	79	129 45 6	129,75	26	56 37 5	56,62	79	12019 37	120,33
27	68 5 19	68,09	80	131 4 56	131,08	27	57 50 45	57j85	80	121 49 17	121,82
28	69 24 58	69,42	81	132 26 ю	132,44	28	59 3 41	59,06	81	123 20 54	123,35
29	70 43 33	70,73	82	133 48 56	133,82	29	60 15 57	60,27	82	124 54 37	124,91
30	72 1 10	72,02	83	135 13 24	135,22	30	61 27 35	61,46	83	126 30 40	126,51
31	73 17 51	73,30	84	136 39 45	136,66	31	62 38 39	62,64	84	128 9 15	128,15
32	74 33 41	74,56	85	133 8 11	138,14	32	63 49 12	63,82	85	129 50 38	129,84
33	75 48 43	75,81	86	.139 38 58	139,65	33	64 59 17	64,99	86	13135 Ч	131,59
34	77 3 0	77,15	87	141 12 23	141,21	34	66 8 56	66,15	87	133 23 7	133,39
35	78 16 35	78,28	88	142 48 47	142,81	35	67 18 13	67,30	88	135 15 1	135,25
36	79 29 31	79,49	89	144 28 35	144,4~>	36	68 27 9	68,45	89	137 11 21	137,19
37	80 41 51	80,70	90	146 12 19	146,21	37	69 35 47	69,60	90	139 12 47	139,21
38	81 53 38	81,99'	91	148 0 37	148,01	38	70 44 9	70,74	91	141 20 6	141,33
39	83 4 53	83,08	92	149 54 22	149,91	39	71 52 17	71,87	92	143 34 23	143,57
40	84 15 39	84,26	93	151 54 40	151,91	40	73 014	73,00	93	145 57 1	145,95
41	85 25 58	85,43	94	154 3 3	154,05	41	74 8 0	74,13  75,26	94	147 29 53	148.59
42	86 35 53	86,60	95	156 21 46	156,36	42	75 15 39		95	151 15 44	151,26
43	87 45 26	87,76	96	158 5411	158,90	43	76 2312	76,39	96	154 18 47	154,31
44	88 54 37	88,91	97	161 46 5	161,77	44	77 30 40	77,51	97	157 46 8	157,77
45	90 3 30	90,06	98	165 8 42	165,14	45	78 38 6	78,64	98	161 51 35	161,86
46	91 12 7	91,20	99	169 31 4	169,52	46	79 45 31	79,76	99	167 10 50	167,18
47	92 20 28	92,34	100	180 0 0	180,00	47	80 52 57	80,88	100	180 0 0	180,00
48	93 28 37	93,48				48	82 0 26	82,01			
49	94 36 34	94,61				49 -	83 7 59	83.13			
50	95 44 21	95.74				50	84 15 39	84,26			

») Эта таблица подсчитана ипж. Carl Wadas, Вена. >) Относительный.
3.	Видоизменение простого золотника, а) Разделенный золотник

(фиг. 801) уменьшает вредное пространство и трение золотника; одиако,
размеры и поверхность охлаждения золотниковой коробки становятся
значительно большими, нежели для простого золотника. Для сохранения

ровных рабочих поверхностей во
время работы необходимо, чтобы
поверхность соприкосновения зо-
лотинка иа стороне выпуска была
бы выбрана такой величины, чтобы
нагрузка от давления пара ока-
залась по возможности, цент-
ральной. Этой конструкции обычно

предпочитаются разделенные ново-	Фиг. 801.

ротные золотинки или клапаны.

Ь)	Органы парораспределения с многократным открытием каналов
имеют целью достичь более быстрого открывания и отсечки, уменьшая

одновременно ход золотника и размеры наружного парораспределения;
с этим связано также уменьшение трения золотника.

Фиг. 802.

Золотник Т р и к а с каналом (фиг. 802) дает двойное открытие

впускного канала посредством вспомогательного

канала, путем притекания

Фиг. 804.

пара с другой стороны.
Открытие этого канала
происходит, благодаря
соскальзыванию с золот-
никового зеркала. Если
а — ширина простенка,
то для вычисленной
ширины окна А, капал
в золотниковом зеркале
цилиндра должен иметь
ширину а-{-а. В зо-
лотниковой диаграмме
Ре ло-М ю л л ера (<) иг.
803) открытия окон зо-
лотником между VE
и Е следует отклады-
вать вдвойне. Если для
малых наполнений тре-

буется сравнительное

увеличение открытия впускного канала, то не следует упускать из
виду, что здесь открытие выпускного канала определяет масштаб дна-
граммы. Еслп, напротив, дело идет лишь о быстром закрытии впускного

канала для уменьшения дросселирования пара, то размеры сохраняются

те же, что п для простого коробчатого золотника, в результате чего

получается диаграмма (фиг. 804). Увеличением канала Трнка свыше й/2
при малом ходе поршня может иметь место сообщение между обеими
сторонами цилиндра, а тем самым и уравнивание давлений расширяю-
щегося и сжатого пара. Это может быть выгодно в цилиндрах с пере-
менным давлением впуска (ЦСД п ЦНД, регулирование дросселированием),
далее, в машинах с конденсацией, в особенности, еслп они предпола-

Фиг. 805.

гаются также для работы
без нее. Фиг. 804 дает ра-
бочую диаграмму пара для
этого случаи. Дальнейшим
усовершенствованием этого
золотника с перепуском
является золотнпкВсйса1),
дающий двойное открытие и
для выпуска, одпако, имею-
щий сравнительно большие

размеры.

Золотппк Пейпа (фпг. 804 и 805, см. также Судовые машины)
дает двойное открытие как для впуска, так и для выпуска. В золотни-
ковой диаграмме для обычного коробчатого золотника величины а, е н i
заменяются шириной канала аг — а/2 и порекрышами е, и одиночной
золотниковой лалы. Масштаб, как и ранее, определяется соответственно

Фиг. 806.

вычисленной ширине канала at. Золотник Пенна может быть также
предусмотрен с каналом Трпка, дабы получить троекратное открытие
впускиого капала при двойном открытии выпускного. Большие исполнения
часто снабжаются приспособлениями для разгрузки золотника, в верти-
кальных машинах—разгрузочные поршни для уменьшении нагружающего
эксцентрик веса. При проектировании следует следить за тем, чтобы
каналы не были сужены сходящими гранями золотника.

с)	Для получения быстрого падения давления прп начале выпуска
служит перепускание пара па другую сгоропу цплиидра по Вейсу1).

d)	Разгруженные золотники. Дл"яуменипенпя тренпязолот-
ника и давленья на единицу п.тощадн трущихся поверхпостей, давление
пара, нагружающее золотник, полностью плн частично уравновешивается
На основании опытных данных можно считать давление на сонрикасаю

') W с i s s, Kondensation., 2 Audi., Berlin, J. Springer, <zrp. 211.
щихся поверхностях пе свыше 20 kg/cma прп пренебрежении некоторым
противодействующим давлением между ними.

Золотник с разгружен ной скользящей поверх-
ностью (фиг. 806). Разгружаемая поверхность большей частью выпол-
няется круголбразнj, уплотняющее кольцо прижимается к ней пружинами,
допускающими также отжимание золотника. Разгружающее пространство
сообщается с наружной средой пароотводной трубой пли конденсатором
лучше всего помощью особой, снабженной пробным краном, трубы, так

как непосредственное соединение с выхлопным пространством золотинка
не дает возможности обнаружить неплотности.

Большинство конструкций не оказалось безупречным в работе.

Рамный плп открытый золотник (фпг. 807) разгружается
помощью пригоняемой плитки. Она должна быть достаточно прочна для

тою, чтобы сохранить в паре
свою поверхность скольжения.
Лучше всего прижимать ее
пружинами от крышки золот-
никовой коробки к соответ-
ствующим выступам золотни-
кового зеркала, так что золот-
ник, будучи вполне точно
пригнан, скользит между пло-
скостями скольжения, без по-

Фиг. 807.

мехи к отжиманию золотника в случае скопления воды в цилиндре пли
высокой степени сжатия. Необходимо следить за тем, чтобы в концах
хода золотинка оставалась еще достаточная поверхность уплотнения.

Цилиндрические золотники (фпг. 808) могут выполняться
с поршневыми кольцами илп без нпх. Следует обращать особое внимание
на изменение формы прп перегретом паре, а также на очень точное
направление. Так как золотнпк пе может отойти от зеркала, тонацплиндре
следует рекомендовать предохранительные клапаны. Часто применяются

особые золотниковые втулки, соеди-
нительные патрубки которых заходят
в каналы с выточкой илп наклонно.

Фиг. 809.

Фиг. 80S.

Пришлифованные золотники следует рассматривать так же, как
и плоские, т.-е. что они могут свободно передвигаться в своей камере,
пбо последняя сама дает направление. Напротив, цилиндрические золот-
ники с кольцами должны быть жестко связаны о сильными штоками,
дабы обеспечить полную разгрузку 1).

) В е с h е г, Z. d. V. d. I. 1913, стр. 184-
е)	Погоротный золотник (фпг. 809) применяется в случае цилиндри-
ческой формы поверхности скольжения, при чем движение золотника пере-
ходит в колебательное вращение. Для больших машпн чаще всего прв
меняют 4 порознь действующие поворотные волотппка (фиг. 861).

с) Расширительные парораспределения.

Простой коробчатый золотнпк при неизменном расширении приме-
няется для наименьших наполнений в 40—45%, прп чем уже имеют место
большие перекрыши впуска, а тем самым, при плоских золотниках, сравни-
тельно большое тренпе. Для малых наполнений приходится допускать либо
увеличенное сжатие (однозолотппковое расширительное парораспределе-
ние), пли изыскивать особые приспособления (парораспределения двойными
золотниками).

1.	Однезолотниковые расширительные парораспределения требуют

одновременного изменения хода золотнпка и
ствепной перестановкой центра эксцентрика иа
так называемой кривой центров золотнпковых
кругов. Так как переставляемые части вра-
щаются вместе с валом, то воздействие па них
проще всего производится помощью осевого
регулятора. Эксцентрик поворачивается вокруг
второго, пеизмеппо связанного с валом эксцен-
трикового диска (фиг. 810) или вокруг неко-

угла опережения соответ-

Фиг. 812.

торой внешней точки подвеса (фпг. 811), сдвигается прямолинейно
(фиг. 812) илп каким-лпбо иным путем, например, поворотом сидящего на
валу эксцентрика внутри, соответственным образом подвешенного, паро-
распределительного эксцентрика, чем уменьшается влпяяие эксцентри-
кового трения на регулятор.

Исследование парораспределения здесь проще всего произвести по-
мощью Цейнеровской диаграммы (фиг. 810). Постоянное лппейное опере-
жение впуска обусловливает прохождение кривой центров в виде прямой
перпендикулярно к направлению эксцентриковой тяги. Прямая лиипя
центров, равно, как и американская, вогнутая кривая центров (фиг. 811),
часто применяемая для инерционных регуляторов, пмеют недостатком
сравнительно большой ход золотинка при больших наполнениях п слиш-
ком малые открытия окон при малых наполнениях. Равно и выравни-
вание наполнений лучше при выпуклой линии центров, в особенности для
малых наполнений. Для совершенного уравнения наполнений па обоих
сторонах цилиндра служит короткая эксцентриковая тяга по Дёрфелю
(фпг. 799 и 800). Касательная из некоторой точки кривой центров к кругу
е определяет углом ЛОВ (фпг. 810) величину предварения (опережения)
впуска. Этим может быть найдено положение кривой центров с учетом
допустимого опережения впуска. Фиг. 810 дает средние условия.

2.	Распределение двойными золотниками применяется в случае, если
пе допустимо переменное сжатие, если чпело оборотов плп конструкция
машины пе дают возможности воспользоваться осевым регулятором, далее,
дабы предусмотреть золотниковое парораспределение с изменением расши-
рения от руки нли от конического регулятора с муфтой. Однако, при-
менение последних ограничивается в пользу осевых регуляторов и кла-
панных парораспределений.

Регулирование производится путем изменения отстоянпя отсекающей
грани расширительного золотника плп его хода и угла опережения.

Золотниковая диаграмма В употребительных парораспределениях
двойными золотинками (М е п е р, Ридер), опережения впуска и вы-
пуска и начало сжатпя управляются основным золотником, схо-
жим с простым, коробчатым, в то время, как начало расширения устана-
вливается расширительным золотником, скользящим ао основ-
ному (парораспределение Мейера, фпг. 819). Таким образом, открытие
впускных каналов в основном золотинке происходит при относитель-
ном передвижении расширительного золотинка по основному.

Если некоторая точка подвергается одновременно двум. смещениям В, и из своего
среднего положения (фиг. 813), могущим рассматриваться как результат воздействия эксцен-
трикового привода (<, — проекция радиуса эксцентрика г,, с2 — проекция радиуса г2, не-
изменно связанного с г, под углом <р, то суммарное перемещение *г' с В, может

Фпг. 813.

Фиг. 814

быть пайдепо, как проакция некоторого результирующего эксцентрика
ОЕГ радиуса г,., определяемого по величине и направлению по диагонали параллело-
грамма, построенного не обоих эксцентриковых радиусах ОЕ, и ОЕ3.
Если требуется найти разницу между обоими, производимыми эксцентриком, смеще-
ниями	— ^2 (фиг. 8l4), т.-t. требуется определить отклонение первого смещения

относительно второго, то следует построить проекцию относительного эксцен-
трика ОЕ ', находимую по величине и направлению по диагонали параллелограмма,

построенного иа обоих эксцентри-
ковых радиусах п г2.

Таким образом относитель-
ное передвижение расширитель-
ного золотника (радиус угол
опережения 8е) относительно
основного золотинка (радиус Тд9
угол опережения 5), может рас-
сматривался, как некоторое сме-
щение, производимое относитель-
ным эксцентриком (радиус ?е, угол
опережения Ъг). При этом ге—
диагональ параллелограмма, по-
строенного на и гг (фиг. 815).

Фпг. 815.

Прп проектировании
парораспределения для за-
данных условий определяют,
как указано раньше, нз VF,
VA и С направление дви-
жения основного эксцен-
трика (угол опережения о),
переьрыши е и г, равно
как и масштаб диаграммы
в соответствии с подсчи-
танной шириной каналов.
Па диаграммах (фпг. 816—
818) открытие впускного
канала основным золотнн-

Фяг. 817.

Фиг. 818.

Фиг. 816.

ком принято меньше чем «, ибо, прп малых наполнениях и правильной
работе, расширительный золотник часто уже начинает отсечку в то время,
как основной дает наибольшее открытие; помимо того, открытие расши-
рительного канала и вообще часто делается меньше, чем а (стр. 588).

Величину относительного эксцентрика следует выбирать около гг =
= 1,6 а и до 2 а для ab = Fv^JAO; относительный угол опережения опре-
деляется так, чтобы прп наполнениях, ожидаемых в работе, происходила
соответственно быстрая отсечка. Прп этом следует обратить внимание
па то, что ге, а с ннм и размеры золотниковой коробки, должны быть
невелики; по возможности те равно г„, во всяком случае, не более
1,25 гд.

11а фпг. 817 п 818 ради простоты принято, что относительный эксцен-
трик тг равен основному.

В диаграмме Ре л о-Мюллера отстояния точки Е круга относи-
тельного эксцентрика, отвечающие положениям кривошипа для опреде-
ленных степеней паполненпя, от диаметра RR, в направлении этого
эксцентрика, дают перекрышп d расширительного эксцентрика (фпг. 817).
По диаграмме Ц е й н е р а эти перекрышп находятся по отрезкам,
отсекаемым относительным золотниковым кругом Д на соответственных
лучах (фпг. 818). Диаграммы построены для стороны крышки; прп этом
не требуется уравнения наполнений для основного золотника. Быстрота
отсечки иллюстрируется заштрихованными площадями.

Строго говоря, скорость отсечки можно точно выяснить только по
диаграмме Ц е й н е р а, ибо углы поворота в пей изменяются пропор-
ционально времени. Если условия отсечки должны отвечать большим на-
полнениям, то в диаграмме М ю л л е р а направление RR должно быть
более крутым, в Цейнеровской лее относительный эксцентриситет mm
будет лежать более полого. Прп известных условиях необходимы расши-
рительные золотнпки с двумя щелями.

Наибольшее наполнение определяется началом расширения, устана-
вливаемым основным золотником, наименьшее же наполнение при авто-
матическом регулировании обусловлено тем, что регулятор, при открытом
парозапорном клапане, должен допускать возможность холостого хода
машины, что при работе с конденсацией требует почти нулевого папол-
неппя, при чем вообще не должно плеть место открытое золотника. Прп
регулировании вручную наименьшими наполнениями будут
таковые в 5—10%. В соответствии с этим следует назначать все сме-
щен пе расширительного золотника, а тем самым и его размеры (стр. 586).
Во всяком случае, основной золотник уже должен произвести отсечку,
Когда расширительный снова начинает открытие; повторное открытие
Экна начинается в точке WE, где относительный золотниковый круг
пересекается лннпеп отсечки, проходящей параллельно RR через точку
Е,лах в диаграмме Рело-Мюллера пли кругом отсечки, проходящим через

в диаграмме Цепнера.

Скорости отсечки обоих золотников должны быть велики, дабы умень-
шить дросселирование пара. Там, где приходится стремиться к полу-
чению наибольшей мощности, как в судовых машинах, — смещение лап
расширительного золотника должно быть так велико, чтобы вход в канал
основного золотника, прп отсечке последнего на золотниковом зеркало,
оставался соответственно открытым. Особенно удобна конструкция,
предложенная Грас малом ’), с неравносторонне отсе-
кающими гранями, прп которой лето достнжпмо абсолютное,
нулевое наполнение и, важная для больших наполнении, быстрая отсечка.

i) Grassmann, Berechnung einer Dampfinaschine, 4, Aufl., Berlin 1921,
J. Springer, erp. 545.
Парораспределение Мейера- (Пример исполнения иа фиг. 819). На-
полнение изменяется путем изменения перекрыши d (фиг. 820) расшири-
тельного золотинка, состоящего нз двух пластин, производимого посред-
ством передвижения винта с правой и левой резьбой; гайка в расшири-
тельных пластинах большей частью состоит из двух половин. Снаружи

Фиг. 819.

Фиг. 820,

золотниковой коробки положение пластин для различных степеней на-
полнения определяется указателем н шкалой. Для разгрузки расшири-
тельного золотника, верхнюю плоскость осповпого следует предусмотреть
с наклонно идущими углублениями. Передвижной впнт из соображений
самоторможения имеет угол подъема винтовой лпппп sS1/?- Золотник
переставляется помощью ручного маховпчка, наса-
женного на удлиненный в противоположную сто-
рону золотниковый шток. Автоматическое воздей-
ствие помощью регулятора достигается тем, что
передвижной випт имеет несколько больший диа-
метр, так что малому углу поворота отвечает
сравнительно большой сдвиг расширительных пла-
стин. Кроме того, канал основного золотника со
стороны пластин делится на части, дабы полу-
чить меньшие смещения. Так как угол поворота
винта тем не менее оказывается слишком большим,
то для передачи часто применяется маленькое
зубчатое колесо.

Величины, приведенные па фиг. 820, являются руководящими при
конструировании. Вычисляют а, по фиг. 797 или 798 находят о, rg, i и
е для основного золотника, принимают ширину капала в последнем
«j = 0,8 а соответственно с Fvm/50 и, соображаясь с заданными пре-
делами наполнения, дополняют золотниковую диаграмму. Если затем
вычертить расширительные пластины в их среднем положении (вообра-
жаемые разобщенными от эксцентрика), установленными иа наименьшее
наполнение, т.-е. с наибольшей перекрышей d — dmin, то можно найти
длину лап ^ = </^„ + «1 +гг + ’>

где о гарантирующая перекрыта 5 —10 тт,
общий сдвиг лап впитом s = dmin -]- йшах
\^тах — (отрицательная) перекрыта для наибольшего наполнения],
отстониие виутренией грани лапы от середины

= ^mln Ч- ^тах’

отстояние отсекающей грани S от середины

L = а, гг Ч" ° + w-
При многократном впуске по внешнему зеркалу основного золотнпка,
для получения мепьшпх перестановок расширительных пластин, выемки
в последнем должны быть достаточно глубоки, дабы избежать сужения
канала прп большем наполненнн. Если при этом длина золотнпка стано-
вится слишком большой, то каналу, лежащему ближе к середине золотинка,
дают открытие только в том случае, если скорость поршня становится
так велика, что один внешний капал уже не дает необходимого проход-
ного сечеиия.

Влияние конечной длины шатуна (для основного
золотника, см. стр. 573 и след.).

Если требуется определить положения крпвошппа, отвечающие оди-
наковым путям поршня для обеих сторон цилиндра (проектированием
дугами радиуса, равного длине шатуна), то соответственные перекрыши
d н d' расширительного золотника берутся, как отстояния точек круга относи-
тельного эксцентрика от средней линии золотнпка; далее, величины d
откладываются, как абсциссы, а отвечающие им величины d' — как орди-
наты, таким образом, конечные точки d' находятся на плоской
кривой АВ. Если, далее, на фиг. 821 нанести прямую CD, воз-
можно менее отклоняющуюся от АВ (в осо-
бенности, вблизи чаще всего употребитель-
ных величии наполнения), то разностью s'
ординат конечных точек С и D опреде- j
ляется мера сдвига для стороны кривошипа, ч
в то время, как она же для стороны крышки у
дана отрезком оси абсцисс s = dmln -|- dmax.

В соответствии с различными величи-
нами s и s' правая и левая резьбы перед-
вижного винта имеют различные величины
хода. Отрезки ЕС и I’D суть перекрыши,
действительно устанавливаемые винтом, со-
гласно наименьшему и наибольшему напол-
нениям на стороне кривошипа.

Парораспределение Ридера. Наклонно расположенные отсекающие
грани расширительного золотника переставляются поперечным
сдвигом, или поворотом (фпг. 822). Проходные каналы в основ-
ном золотнике па стороне впуска расположены наклонно, в соответствии
с гранями расширительного золотника. Трапецеидальная золотниковая
пластинка при поперечном сдвиге а дает продольный сдвиг s отсекающих
граней. Поперечный сдвиг преобразуется во вращательный при выпол-
нении верхней стороны основного и расширительного золотника
в форме цилиндра. Смещению и отвечает угол поворота ш от
30—70э; чем пеныпе принимается ш прп выбранном смещении и, тем больше
становится диаметр цилиндрического расширительного зюлотнпка.

Поворачивающий рычаг связывается с регулятором. Рычаг для при-
вода регулятора должен быть связан с золотниковой штангой помощью
шарнира; большей частью ои располагается таким образом, что не при-
нимает участия в продольном передвижении штанги.

Конструкции золотника Ридера фпг.823—827;фпг.823—
открытый, фиг. 824 и 825 — закрытый цилиндрический и, таким

фиг. 821.
образом, разгруженный золотнпк Ридера; фпг. 828 п 827—цилиндрический
золотник Рпдера для наружного п внутреннего впуска.

Определение размеров. Вычисляют ширину канала в,
находят о, rg, i и е для основного золотника по фпг. 797 п 798, выбирают
шпрпну канала а( около

Соображаясь с пределами наполнения, дополняют золотниковую диа-
грамму (фпг. 817 плп 818), находят dmax, равно, как и суммарный сдвт
s“ ^min 4* ^max п> еслп должна быть также учтена и конечная длппа
шатуна, то по фиг. 821 также d'max (соответственно FD) п s' для другой
стороны цплпндра.

После выбора поперечного сдвига и, соображаясь с углом поворота и
диаметром расширительного золотнпка, развертку поверхности основного
п расширительного золотнпков удобнее всего можно вычертить в сред-
нем положении п для наибольшего наполнения, согласно нижесле-
дующему: от левой (отсекающей) грани канала S откладывают ширину
канала ai9 равным образом и dmax, & от правой грани капала вправо-г-
радпдус относительного эксцентрика rri увеличенный иа гарантирующую
перекрышу а, получая, таким образом, наименьшую длину трапецеидальной
расширительной пластинки

Z = rr + a4-a1 — йшах.

Перпендикулярно к последней проводят отрезок и и намеряют про-
дольные смещения s и s' наружу; этим определяются направления
наклонных сторон трапеции (tg а = з : и, tg а' = s' : и).

а = 40 — 60° для простых расширительных золотников и 30 — 40°
для расширительных золотппков со щелямп. Далее,

общая шпрпнаВ = «(-|-Ь1-|-2а'п
наибольшая длппа пластпны:

L == Z —j- (w —|- b,) (tga 4- tga'). илп

L = Z -j- (1 -|- bi/u) (s •- s')-

(Заштрихованные на фиг. 822 полоски, шириною а', прибавляются,
как гарантирующие перекрыши).

 <?= 10—15 mm.

Дабы уменьшить L, одну трапецию часто подразделяют на многие
(связанные друг с другом), и каналы aibl — на столько же частей
(шириной Ь/); еслп чпсло этих частей = п, то

В = п (и -|- Ь/4- </)

и L = 14- (1 4- bi/и) (я 4~ s')

для открытых расширительных золотников (фиг. 828).

Для закрытых расширительных золотников с простыми пластинами,
диаметр последнпх )Je находится из nDe — В.

Для закрытых расширительных
золотников со щелямп, диаметр D,.
может быть меньше (развертка
фпг. 829).

Вхождеппе цилиндрических
золотнпков одного в другой, на-
ряду с затруднительным соеди-
нением золотинка со штангой
(фиг. 826 и 827) и сложной
связью п направлением последней
от эксцентрпковой тяги—имеет
недостатком большую чувстви-
тельность прп высоком давлении

пара, а в особенности, при перегреве. Этп дефекты могут быть ослаблены
применением двукамерной конструкции (сравни фпг. 832), также и для
цилиндрических золотппков Р п д с р а, обусловливающих, однако, большие
объемы и поверхности между золотинками и сильно развитый цилиндр.

Парораспределение двойными золотниками с осевыми регуляторами.
Здесь находят себе применение только цилиндрические (реже поворотные)
золотники В этих конструкциях расширительные золотники могут также
590

п. двигатели.

помещаться в основных. Так как во всяком случае необходимо достичь
совершенного пулевого наполнения, то, в виду наличия лара в каналах
основного золотника, получаются большие размеры эксцентрика.

В конструкции Ш т е й и а (фиг. 830), где расширительный золотник

в своем относптельпом среднем положении

перекрывает перепускные

фиг. 830.

каналы основного—послед-
нее избегнуто. Как то по-
казывает фиг. 831, центр
расширительного эксцен-
трика смещается по прямой
от ’>max Д° re min» отн°-
сительнып эксцентрик прп
этом от гГшах до rrmin.
эксцентриковый крут для

последнего положения ле-

жит внутри перекрыт рас-
шпрительного золотника d, так что перепускные капалы уже больше
пе перекрываются.

Прп двукамерпой конструкции Дёрфеля (фпг. 832) золотники
движутся в двух раздельных камерах, расширительный эксцентрик упра-
вляется осевым регулятором и подобным же образом, как то описано на
стр. 582; следует только обратить внимание, что здесь расширительное

Фиг. 831.

Фиг. 832.

парораспределение может быть смещено дальше вперед, ибо опережение
впуска регулируется основным золотником (фиг. 833). Последний приво-
дится в действие либо от глухого эксцентрика, либо по Дёрфелю, также
несколько переставляется от регулятора, так что и сжатие становится
переменным Фиг. 832 иллюстрирует двойную отсечку пара расширитель-
ным золотником.

3- Парораспределения с разделенными отсекающими частями для
впуска и выпуска каждой стороны цилиндра. Универсальные части паро-
распределения для больших мощностей оказываются слишком громоздких
размеров и дают большие потери от трения, или же большие вредные
пространства. Разделением органов парораспределения установка каждой
отсечки становится возможной только для себя сам. и; далее, некоторые
видят преимущество в том, что свежий пар здесь не сразу соприкасается
с охлажденными выпускаемым паром поверх- А

Фиг. 833.	Фиг. 835.

Клапанные парораспределения. Клапаны выполняются частично
разгруженными двухнедельными (Детали машин, стр. 76) (фиг. 834)
с течением пара почти всегда так, что существует некоторое небольшое
давление пара на седло клапана, служащее для уплотнения. В больших
конструкциях для уменьшения под’ема клапана употребительны также
четырехседельпые клапаны (фпг. 835, по 3 у л ь ц е р у). Для облегчения
пришлпфовкп последние разделяются так, что каждый из обоих двух-
седельных клапанов уплотняется порознь, однако оба поднимаются одним
и тем же шпинделем. Диаметр клапана подсчитывается по изложенному
па стр. 571, прочие же размеры определяются так, чтобы скорость
пара нигде не была чрезмерна и чтобы вредное пространство было
по возможности мало.

Уклон опорной поверхности выбирается до 65° от плоскости седла,
и так, что либо оба седла имеют одинаковый уклон (Зульцер), либо их
конусные поверхности сходятся в общей вершине (К о л ь м а п). В новей-
шее время часто предпочитаются плоские седла, вследствие меньшей
чувствительности к деформациям и большего использования подъема.

В соответствии с этим и гнезда клапанов выполняются с плоскими
уплотняющими поверхностями, а часто и так, что на высоте располо-
жения клапанов показывают те же условия нагревания, как и последние
(фиг. 834). Клапаны и гнезда изготовляются из одного и того же металла,
твердого чугуна.
Клапаны должны хорошо направляться в седле и, по возможности,
должны быть хорошо защищены от бокового давления. Прншлифовка их
должна производиться в горячем состоянии (проба па плотность). Саль-
ники клапанных шпинделей предусматриваются с металлической набивкой,
или, что лучше, выполняются как лабиринтовое уплотнение(фнг. 843). Вместо
клапанов находят себе применение и цилиндрические золотники с кольцами.

Расположение клапанов. В горизонтальных машинах
впускные вентили устанавливаются чаще всего наверху, выпускные—
внизу в средней плоскости цилпидра (фиг. 845, 846 и 899). Иногда кла-
паны устраивают сбоку, присоединяя их к общему впускному п выпуск-
ному канату. Клапаны, плп также управляемые цплиндрпческпе золот-
ники с выгодой могут быть перенесены па торцевые поверхности цилин-
дра (К е р г о ф), чем достигаются малые вредные объемы и поверхности.
И вертикальные машины обычно имеют общие парораспределительные
каналы с установленными сбоку рядом плп друг над другом впускными
и выпускными клапанами 1). Для удаления воды пз цплпндра выпускные
клапаны следует располагать так, чтобы пе могло иметь места образо-
вание водяного мешка. В остальном, кроме простоты привода, следует
еще обращать внимание па хорошую доступность клапанов.

В горизонтальных машинах привод клапанов
большей частью производится от коленчатого вала помощью эксцентриков
только в том случае, если клапаны расположены сбоку цилиндра. Иначе,
отдельные клапаны приводятся в действие от особого горизонтального
вала, вращаемого, в большинстве случаев, передачей коническими коле-
сами. Соответственные эксцентрики плп кулаки для обеих сторон цилин-
дра заклинены па 180° друг против друга, пли же ради уравнения
наполнений лпшь немного от этого отступают. В вертикальных машинах
равным образом пользуются либо распределительными валами, либо
эксцентрикам п, насаженными на коленчатый вал. Так как при этом при-
меняется только одни эксцентрик для обопх сторон цплпндра, то уравне-
ние наполиеппй рекомендуется производить помощью короткой эксцен-
триковой тяги (см. стр. 577).

Изменение наполнений достигается либо расцепляющим механизмом
(распределение с расцеплением) пли перестановкой центров шарниров
распределительного механизма (парораспределения с принудительной
посадкой пли посадкой под давлением). Передвпженпе должно быть пере-
дано клапанам таким образом, чтобы при распределениях е расцеплением
разделенпе частей привода могло бы произойти перед, а прп распределе-
ниях с принудительной посадкой- одновременно с посадкой клапана, и при
этом еще так, чтобы как новое соприкосновение разделенных частей, так
и посадка клапана в седло, пропсходплп с умеренной скоростью. Для
этого в последних парораспределениях служат катящиеся рычаги и качаю-
щиеся кулаки пли же вращающиеся кулаки с роликами; в распределениях
с расцеплением — защелки плп упорки с небольшой скоростью схваты-
вания и особые воздушные плп жидкостные буфера (фпг. 836 и 837),
пногда и в связи с катящимися рычагами.

') L е i s t, Die Stencrungen der Dampfmaschincn. Berlin, 1906, J. Springer, стр. 373
и 738.
Последние, а также и качающиеся кулаки представлены на фпг. 838—

813 (сравн. фиг. 845, 846, 849). Первые действуют изменением передач
во время движения. Различают катящиеся

рычаги без закрепленной точки вращения
(фпг. 838) и с закрепленной точкой (фиг. 839
п 840). Скольжения рычагов одного по дру-

Фиг. 836. а — масляный
буфер Кольмана; б—раз-
верстка поршневых осей

тому, ПО ВОЗМОЖНОСТИ,
следует избегать.

В последнее время
предпочитаются качаю-
щиеся кулаки (фпг. 841,
К о л ь м а н; фпг. 842,
Ле и ц).

Двои поп кулак кон-
струкции Дёрфеля,
на фпг. 843, служпт
для принудительного
закрытия клапана, по
возможности без уча-
стия пружины. Припод-
нятое положение кла-
пана прп перемене хода

Фиг. 837. в—воздушный буфер
Зульцера.

Фнг. 840.

Фиг. 811.

Здесь исключено; для гарантии, в отношении поломок, между шпинделем
и клапаном заключена маленькая, мало деформирующаяся в работе, пру-

Хютте. Т, П.	38
зеина. Дабы обеспечить точное прихождение роликов к кулакам и выров-
нять неточность изготовления или деформацию от температурных изме-
нений, предусматриваются пружины, прп чем зазор роликов поддержи-
вается малым помощью упорок. В новых конструкциях обходятся

с меньшим числом шарниров, чем в конструкции
Дёрфеля. Для получения лучших условий откры-
тия, путь ролпков следует несколько понижать
против кривой подъема кулака; боковое давление
при этом возрастает. Привод от вращающихся не
круглых дисков применяется большей частью для
парораспределений выпуска и низкого давления.

По фиг. 841 (вычерченной для мертвого поло-
жения кривошипа) находятся начальные и конеч-
ные точки кулака для внуска и выпуска, путем
определения положений кривошипа, отвечающих
VE, Е, VA и С (с учетом конечной длины шатуна
для обеих сторон цилиндра). Если направление
давления, производимого роликом, отличается от
показанного на фиг. 844, то кулаки должны быть
повернуты на такой же угол. Высота кулаков
в радиальном направлении назначается, сообра-
жаясь с передачей между роликом и клапаном так,
чтобы был достигнут вычисленный подъем послед-
него. Кривые лодъзма и схода должны быть

Фиг. 842.

касатольны к кругам и строятся, с учетом ускорения и замедления масс
так, чтобы ролики и кулаки находились в соприкосновении и при откры-
том клапане ’). Для плитного закрытия клапана необходимо предусмотреть

Фгг. 843.

небольшой зазор (около J/2 mm) между свободной от кулаков частью
диска и роликом.

Hartman n. Z. d. V. d. I. 1905 и др»
Привод от вращающихся, некруглых дисков мало пригоден для боль-
ших быстроходных машин, вследствие больших свободных масс переда-
точного механизма. Сторона схода кулака должна иметь плавный переход.

Сила пружины, потребная для закрытия клапана, зависит, главным
образом, от давления сил инерции связанных с клапаном масс, их веса,
трения в сальниках и давления пара, нагружающего шпиндель. Кроме
того, в клапанах высокого давления и малом ходе имеет место всасы-
вающее действие протекающего пара. Следует иметь в виду, что потреб
ная сила пружины очень быстро возрастает с числом оборотов.

Подсчет сил инерции, проявляющих непостоянство при не
постеленном изменении величин, может быть произведен особым графи-
ческим способом, рассматривая приводимый механизм, как шарнирный
четыреугольник. Ускорения в значительной мере обуславливают соотно-
шения сил в частях внешнего парораспредения *). Можно, наоборот, при-
нять изменение ускорений по простому закону и отсюда определять
форму кривой профиля* 2). В точке открытия ролик должен находиться
под полным давлением. Ширина кулака подсчитывается по теории проч-
ности (т. I, см. „Давление на тело с выпуклой поверхностью").

Напряжение пружин ии в коем случае не должно превосходить
3000 kg cm2. Пружины должны быть приспособлены для изменения натя-
жения и широких пределах. В распределениях с расцеплением время
закрытии клапана определяется в 10—15% хода поршня, при наибольшем
подъеме, откуда вычисляется его ускорение. В распределениях с прину-
ждением ускорение дается непосредственно из действия приводного меха-
низма. Части последнего следует конструировать перестанавливаемыми
по надобности, сообразуясь с неточностью изготовления и температур-
ными удлинениями. Равно не следует упускать из виду при монтаже
и продольного удлинения цилиндра сравнительно с остающимся холодным
распределительным валом.

Парораспределения с вынужденной посадкой. 1. Эти
парораспределения допускают, в общем, большие числа оборотов, нежели
распределения с расцеплением, требуют, однако, больших размеров кла-
панов и большей силы регулятора; вообще говоря, не дают точных закрытий.

2.	Изменение передачи от регулятора к распределению впуска произ-
водится различным путем. Особенно употребительны следующие устройства:

а)	постоянная кривая привода (эксцентриковый круг) с уменьшаемой
от регулятора передачей (переставляемая серьга). Пример: парораспре-
деление Виндмана (фиг. 845). (Употребительно I около 5 г);

Ь)	изменяемая кривая привода путем перемены направления эксцен-
триковой тяги: а) шарнирный четыреугольник с одним вращающимся
и одним качающимся звеном, последнее с переменной точкой вращения,
уменьшение от одной точки серьги (сравн. механизмы для перемены хода,
стр. 615). Пример: распределение Радовановича (фиг. 846
и 847). (Употребительно а около 6г);	₽) шарнирный четыреугольник

с двумя вращающимися звеньями, одно из которых имеет центр, пере-

• l) Korner, Die Entwicklung der Doppeldaumensteuorungen, Z. osterr. Ing. u. Ai ch.~
Ver. 1915, Heft 32—34 и J. Springer, Beilin, далее Wirtschaftsmotor 1921.

2) Bestehorn, Z. <1. V. d. 1.1919, стр. 263; К i r g e r 1, dimotor, 1919, стр. 349;
Hei ler, Olmotor 1912, стр. 225.
ставляемый от регулятора, серьга имеет кольцеобразную форму, умень-
шение движения помощью кольца эксцентрика из центра. Вместо второго

реження, так и уменьшение передачи). Второе движение эксцентрика
может передаваться эксцентриковой тягой. Пример: старое парораспре-
деление Коль и ан а (фиг. 849);
d)	парораспределения с переменным движением некруглых дисков
Пример: распределение Звоничека (фиг. 850);

е)	распределения с осевым регулятором на распределительном валу.
Пример: распределение Ленца (фиг. 851).

3.	В случаях а), Ъа) и с), при соответственно выбранном направлении

вращении и обычном противоположном расположении впускных и вы-
пускных клапанов, в большинстве случаев может бьггь применен один
общий эксцентрик для обоих приводов. Если, цапример, определена точка

EV на эксцентриковом
кругу, отвечающая вы-
пуску, то в парораспре-
делениях, согласно а) ры-
чаг серьги следует пе-
редвинуть так, чтобы
точка скрепленпя умень-
шаемой тяги А, прп
измененпи положения
регулятора, описывала
бы по возможности,
точный круг относи-
тельно VE (фиг. 845).
В распределениях, со-
гласно Ъ а), поворот кри-
вой сдвига эксцентри-
ковой тяги следует пред-
принимать таким обра-
зом, чтобы ведомая

Фиг. 851.

точка Р в момент пред-

варения впуска, возможно мало изменяла свое поло;кение. В распре-
делениях, согласно с), соответственно с этим направление кулисы следует
выбирать так, чтобы опять-таки точка А делала только одно неболь-
шое движение, близкое к перпендикулярному к направлению АВ.

Для расчета прочих видов парораспределения следует непосред-

ственно пользоваться вышеприведенными золотниковыми диаграммами.

Для более простого н точного определения кривых подъема клапана, следует поль-
зоваться, предложенным Грасманом1)» перенесением середины хорды дуги открытия
в центр вращения роликог.ого рычага или в точку всхода середины ролика.

Так как в момент открытия клапана в рапределительном механизме
появляются наибольшие давления, то следует обращать внимание на то,
что начало передвижения впуска, по возможности, строго постоянно;
однако, из конструктивных соображений, в особенности для уменьшения
путем перестановки от регулятора, этим обычно приходится пренебречь
в парораспределениях, согласно а) и с). При осевых регуляторах, обла-
дающих, сравнительно, большей перестанавливающей силой, допустимы
большие различия. Среднее противодействующее давление на регулятор
для любого положения открытия, без учета трения и изменения давления
пружины, определяется из расстояния (измеряемого по нормали) между

*) Gr assmann, Berechnung einer Dampfmaschine, 4 АпЙ., Berlin 1924 J. Springer
cjp. 170.
двумя соседними кривыми подъема клапана (фиг. 856), т.-е. из пути
клапана при соответственном передвижении регулятором и при остановке
кривошипа. Там, где это допустимо по конструкции, следует избегать
перемены давления в приводном механизме парораспределения.

Парораспределения с расцеплением. Привод впуск-
ных и выпускных клапанов большей частью производится эксцентриком;
выпуск и здесь производится принудительно. Дабы захватывающая
защелка плавно садилась на рычаг клапана, а иногда и для того, чтобы
осуществить большие наполнения,—впускные эксцентрики заклиниваются,
большей частью с запаздыванием, так что получается небольшой избы-
точный подъем; наивысшее положение работающего края защелки пре-
вышает рычаг клапана, находящийся в покое и в момент закрытия, лишь
настолько, что защелка безусловно западает. Захватывание происходит
благодаря собственному весу или давлению пружины. Тогда подъем кла-
панов при непосредственном эксцентриковом приводе для больших напол-
нений становится несообразно велик, что побуждает обратиться к при-
менению кулаков (фнг. 854). Для уменьшения скорости захватывания
и одновременного большего передвижения защелки при малых наполне-
ниях, а тем самым лучше овладеть числом оборотов регулятора, в неко-
торых случаях вместо непосредственного эксцентрикового привода при-
меняются серьги с сердцеобразными кривыми уменьшения (например, К а-
рельс). К преимуществам распределений с расцеплением следует отнести
быстрое закрытие до самого седла и малую переставляющую силу регулятора.

Расцепление при различных наполнениях производится помощью
упорки для защелки или помощью переменного привода (регулируемые
упорки Зульцера). При принудительном приводе защелки, в большинстве
случаев) применяется одновременное воздействие двух движений эксцен-
трика, а иногда перемена направления эксцентриковой тяги.

Фиг. 852.

Примером применения упорки служит распределение Коль-
мана (новое) (фиг. 852 и 836) и распределение Маркса фиг. 853).
Парораспределение с расцеплением и принудительным движением
защелки изображено на фиг. 854 (MAN)
Исследование парораспре-
деления производится графи-
чески по схеме последнего.
После нанесения распредели-
тельного вала и крепительного
болта покрышки клапана в ее
противоположном направлении,
вычерчивают „золотниковый
круг" вокруг оси распредели-
тельного вала и, п соответствии
с потребным избыточным подъ-
емом клапана, выбирают точку
VE (фиг. 855). Выбором пред-

Фиг. 854. а — поворачивается от регулятора,
б — среднее положение, в — эксцентрик.

линия пути поршня (фиг. 797 и 855) ')

варения впуска и с помощью
дуг, очерченных радиусом
длины кривошипа, определяется

Фиг. 855.

’) Для ясности чертежа избыточный подъем 'и подъем клапана выбраны чрезмерно
большими j чем и обусловлена большая длина защелки н неблагоприятная форма выключа-
теля. Следует иметь в виду, что рычаг клапана должен быть достаточно длинен, дабы
Определение очертания выключателя производится вычер-
чиванием рычага клапана с защелкой и выключателем для отдельных
наполнений и в положениях, отвечающих соприкосновению граней; тем
самым определяется и подъем муфты регулятора (фиг. 855). Величина
эксцентриситета получается из желаемого подъема клапана и передаточ-
ного отношения. Тем самым определены также и положения центра
вращения защелки для каждого наполнения, при которых должно после-
довать расцепление, в предположении, что времи падения известно.
Руководствуясь этим следует определять форму защелки для расцепления
упоркой или род перемены движения для принудительного расцепления.
Схему распределения следует отдельно отработать для обеих сторон

цилиндра, при чем предварение выпуска принимается одинаковым.

Диаграмма поднятия клапана. Если в соответствии с зо-
лотниковым эллипсом (стр. 576) отложить по абсциссам пути поршня и пи

ординатам отвечающие им подъемы
клапана, взитые из схемы распре-
деления, то получается диаграмма
подъема клапана (фиг. 856), даю-
щая представление о величинах
скоростей и ускорений. В распре-

Фиг 856	делениях с расцеплением движе-

ние закрытия клапана происходит
в соответствии с нажимной силой пружины и величиной сопротивлений.
Если, как и в золотниковом эллипсе, нанести линию, отвечающую скорости
пара в 60 m/sec, отнесенной к обычной скорости поршня, то в рабочей
диаграмме можно приближенно установить начало дросселирования.

Парораспределения с поворотными золотниками, а) Поворотные зо-
дотиики в большинстве случаев выполняются раздельно для впуска

Фиг. 857.

и выпуска, реже в виде коробчатого золотника (фиг. 809). Обычно они
вращаются в коробках, прилитых к цилиндру или его крышке и прижи-
маются к поверхностям скольже-

ния давлением пара и пружинами.
Захватывание золотника золот-
никовым валом или штоком проис-
ходит либо посредством захватов
на конце последних (фиг. 857)
либо, что лучше, помощью сквозных
шпинделей, входящих радиально
в открытые золотники (фиг. 858),
илп в осевом направлении в за-

Фиг. 858.

сила, необходимая для расцепления защелки, была мала н, что после него -он должен
свободно колебаться, не соприкасаясь с последней. Скользящие поверхности рычага н за-
щелки должны быть выполнены так, чтобы имело место поверхностное соприкосновение.
крытые (фиг. 859). Во всех случаях следует обращать внимание иа
тщательную пригонку шпинделя (равно и в продольном направлении).
В американских конструкциях на концах золот-
ника имеются центрирующие разрезные гнезда
(фиг. 860).

Фиг. 859.

Фиг. 860.

Уплотнение шпинделей достигается сальниками или помощью уплот-
няющих колец а (фиг. 858), для которых необходимо предусмотреть хоро-
шее смазывание. Если давление в золотниковой коробке попеременно ле-
жит выше и ниже атмосферного, то становится необходимой сильная
пружина f. Приводные рычаги должны быть особо тщательно заклинены
на шпинделях, в виду переменного направления передачи; последние сле-
дует обезопасить от продольного сдвига. Во впускных золотниках часто
применяется канал Трика (фиг. 861). Размеры каналов определяются со-
гласно стр. 571. Диаметр золотника зависит от рода передачи и от вели-
чины желаемого наполнения, возрастая с уменьшением последнего. При
условии применения распределительных дисков и канала Трика, для
впускного золотника, диаметр, предварительно, можно выбирать равным
3,2 до 4а (где а—ширина канала), при непосредственном эксцентрико-
вом приводе 4 до 5а. Рекомендуется принимать рабочее плечо рычага
приводной тяги минимально на 10—20 mm больше радиуса золотника,
а наименьший угол, образуемый этой тягой с радиусом приводного ры-
чага, не должен быть менее 40°. Формы сечений золотника должны быть
выбраны так, чтобы во всех положениях был обеспечен достаточно сво-
бодный проход для пара; с другой стороны, пустоты выпускного золот-
ника не должны обусловливать больших вредных пространств.

Поворотные золотники применимы в областях среднего и низкого да-
вления в виду малых вредных пространств; для высоких давлений и
перегревов более пригодны клапаны.

/1) Расположение поворотных золотников. В горизонтальных машинах
впускные золотники располагаются сверху, а выпускные снизу, либо же
те п другие с общим паровым каналом снизу цилиндра илп в крышках.
Необходимо озаботиться автоматическим удалением воды из цилиндра
через выпускные золотники. В вертикальных машинах обычно приме-
няются раздельные паровые каналы.

у) Привод поворотных золотников производится от эксцентрика на
валу кривошипа, а именно, либо непосредственно (в быстроходных маши-
нах), либо с промежуточным включением распределительного диска с ко-
ленчатым рычагом. Часто распределения впуска и выпуска разделяются
и на валу устанавливаются два эксцентрика.

Переменные наполнения, как правило, достигаются распределениями
с расцеплением. При высоком давдеипи пара и перегреве предпочтительны
клапанные распределения. При непосредственном эксцентриковом приводе
можно применять обычные золотниковые диаграммы при соответственных
передачах. Следует обращать внимание на наличие достаточной уплот-
няющей поверхности на стороне, противоположной отсекающей грани
в крайнем внешнем положении отсечки. В устройствах с распределитель-
ным диском (фиг. 861) это положение для впуска следует по большей части
выбирать вблизи растянутого положения рычагов. _ За последнее перехо-
дить не рекомендуется, ибо прн этом проявляются дрожания в приводном
механизме. При выпуске обычно нейдут до этого положения. Этими усло-

малые проходимые пути прн

виями передачи достижимы сравнительно

Фиг. 861.

закрытом золотнике. Благо-
даря этому можно обойтись
малым золотником при ма-
лом трении.

Фпг. 862.

Угол отклонения между золотнпковым рычагом и распределительным
диском но должен превышать 75°. При непосредственном золотниковом
приводе отклонения часто разделяют несимметрично, так, что среднее
положение лежит против стороны открытия. Вместо распределительного
диска применяется также и звездочка.

д) Аналогично золотниковому эллипсу (стр. 676) здесь для исследо-
вания распределепия служит кривая открытий золотника, отнесенная
к пути поршня. На фнг. 862 изображена такая диаграмма для впуска при
применении распределительного диска.

Рабочий поршень в качестве выпускного золотника (прям о-
точная машина). Ш т у м п ф использует рабочпй поршень цилинд-
ра непосредственно в качестве выпускного золотника, в то время как
для впуска применяются преимущественно разгруженные клапаны. Свежий
пар поступает снизу в полость крышки, обогревает ее поверхность,
поступает далее через клапан, установленный сверху крышки в цилиндр,
производит работу, действуя на поршень и, после завершившегося расши-
рения, выходит через прорезы, расположенные на противоположном конце
хода, т.-е. в середине цилиндра, и перекрываемые поршнем (прямой ток).
Вследствие движения пара в одном лишь направлении, вредные поверх-
ности не охлаждаются протекающим холодным отработавшим паром.
Одновременно же имеет место и существенное уменьшение вредного
пространства по объему и по поверхности, неплотность особо выпусяого
органа отпадает и сопротивление выхлопа почти полностью отсутствует
в виду благоприятных условий выпуска и большого проходного сечения
прорезов. В виду отсутствия охлаждающего действия вредных поверхно-
стей, отпадает конденсация в цилиндре и подразделение ва ступени.

Фиг. 863.

Предварение выпуска принимается в среднем в 10% и таким образом
сжатые в 90%. Вследствие высокого сжатия, особенно удобно устройство
для работы с конденсацией. Вредное пространство фиксируется в зави-

Фиг. 865.

симости от величины противодавления (1%—2% для машин с конденса-
цией, 16—17% для машин без нее). Дабы иметь возможность работать
на машинах с конденсацией без последней, добавляется вредное про-
странство в 14—15% (фиг. 863 и 865). Добавочное пространство связы-
вается с полостью цилиндра особыми клапанами (фиг. 865). Рациональ-
ным является устройство добавочного вредного пространства так, чтобы
в закрытом состоянии оно служило теплоизолятором.

Впускные клапаны, ради достижения желаемого малого вредного про-
странства и благоприятных условий впуска, целесообразно располагать
в крышке, по возможности, близко к сальнику.

Для уменьшения вредного пространства и вредных поверхностей
применяются впускные клапаны без коробок, но с седельной плитой
(фиг. 863 и 865). Последнее позволяет осуществить меньшую высоту
и размерность клапанов, лучшую плотность и удобную обработку' клапанной
камеры. Для уменьшения сопротивлений при переходе пара, конденса-
тор следует, по возможности, ближе устанавливать к цилиндру, соединяя
его с выпускной горловиной патрубком, возможно большего проходного
сечения (фиг. 864). Промежуточного включения между цилиндром и кон-
денсатором маслоотделителей, подогревателей и трехходовых вентилей
следует безусловно избегать. В эксплоатационных машинах конденсатор
следует связывать с воздушным насосом и атмосферою так, чтобы прн
работе без конденсации конденсатор служил бы в .качестве глушителя
(фиг. 864). Крышки цилиндра постоянно, а концы головок цилиндра
в большинстве случаев, снабжаются паровыми рубашками, согласно фиг. 863,
в то время, как средняя часть цилиндра по выхлопной горловине имеет
охлаждающую рубашку. Между обеими целесообразно устраивать про-
межуточные зоны, которые не обогреваются и не охлаждаются. Поверх-
ности крышек являются важнейпйши нагревающими поверхностями и
должны быть обогреваемы при всех условиях. При насыщенном паре
обогревание должно быть наиболее существенным и, напротив, мало при
перегретом. Для получения наибольшего результата от обогревания кры-
шек, последнее большей частью бывает развито до момента в цилиндре,
отвечающего нормальному' наполнению, так что вредные поверхности
нормального наполнения находятся при наивысших температурах. Фиг. 866

Фиг. 866.

изображает прямоточную машину для работы без кон-
денсации ина высокое противодавление. В поршне
имеется цилиндрический золотник, приводимый в движение от эксцен-
трично закрепленной на шатуне папфы. Благодаря этому удлиняется
период выхлопа, уменьшается вредное пространство (I1/,—2°/0) и дости-
гается распределение пара согласно диаграмме фиг. 867, при совершенном
Фиг. 867. а—длина поршня; вредное вро-
странство.

соблюдении принципа прямоточной машины. Во время выхлопного дви-
жения поршня пар переходит в полость поршня и отсюда в выхлопные
прорезы. Для уменьшения длины поршня и цилиндра применима также
и конструкция Hunger’a, при которой поршень последовательно откры-
вает два ряда прорезов (фиг. 868).
Выпуск пара начинается при от-
крытии второго ряда и заканчи-
вается с закрытием первого, так
что длительность выпуска воз-
растает и сжатие может быть
снижено до 30—40%. Регулирую-
щие выпускные органы отъеди-
няют от выхлопной трубы только

первый открываемый поршнем ряд, пока выпуск производится через вто-
рой ряд; далее открываются оба канала. Вместо изображенных здесь кла-
панов может быть также применен цилиндрический золотник.

Фиг. 868.

цилиндра с кривошипами,

расположенными

Эти машины особенно
хорошо служат там, где на-
грузка очень быстро и резко
колеблется и где необходимы
большие проходные сечения
для выпуска (машины про-
катных станов), т.-е. где
миогоцилиндровые машины
едва ли могут обеспечить
достаточно большую и быстро
изменяющуюся мощность; и
где, вследствие центральной
конденсации, большей частью
не имеется желательного для
чистой прямоточной машины
хорошего вакуума. Прямо-
точная машина одинаково
пригодна как для насыщен-
ного, так и перегретого
пара х).

d) Механизмы для
перемены хода ма-
шины.

Наряду с общими
требованиями, предъ-
являемыми к парорас-
пределению, довольно
часто существует и та-
кое, что машина должна
сдвинуться в любом по-
ложении кривошипа.
Для этого необходимы,
по меньшей мере, два

под 90°; максимальное

l) Stumpf, Gleichstromdampfmaschine mit Hochhub-Dilsentellerventil u. Steuer-
welle doppelter Drehzahl Z. d. V. d. I. 1921, стр. 492.
наполнение должно быть настолько велико, чтобы в мертвом положении
одного пз поршней, развиваемый другим момент вращения оказался бы
достаточным для преодоления сопротивления.

1.	Перемена направления вращения может быть достигнута:

путем взаимной замены паровпускных и паро-
выпус к н ы х каналов помощью особого золотника, вследствие чего
основной работает попеременно наружными пли внутренними гранями;

путем сдвига подвижного золотникового зеркала
между золотником и паровыми каналами к цилиндру, при чем одной
и той же гранью золотнпка попеременно управляется, то сторона криво-
шипа, то сторона крышки;

помощью рычагов обратного хода при перемене существо-
вавшего направления движения золотника из его среднего положения;

помощью двойного золотника, у которого одна сторона рабо-
тает при прямом, а другая при обратном ходе машины по общему
золотниковому зеркалу.

В этих конструкциях применение угла опережения и золотниковых
перекрыт, а тем самым как расширение, так и сжатие, неосуществимо,
вследствие чего они мало употребительны.

2.	Перемена хода свободным и передвижным эксцентриком регули-
руется для так называемого свободного эксцентрика помощью
противовеса и переводится в положение обратного хода из положения
для прямого (фиг. 869) путем поворачивания вокруг оси вала на угол
180°—2о. Последнее производится помощью ручного маховичка, сдвигае-
мой в осевом направлении муфтой с крутой нарезкой, илп смещением
эксцентриковой тяги помощью
рычага. Парораспределение
в крайних положениях эксцен-
трика остается правильным.

В передвижном экс-
центрике центр его боль-
шей частью перемещается в ку-
лисе, расположенной верти-
кально по отношению к напра-
влению эксцентриковой тяги

(фиг. 870 и 81’2). Этим дости- фпг. 870.
гается перемена хода, угла

Фиг. 869.

опережения, а тем самым и расширения при постоянном линейном опере-
жении. При дальнейшем перемещении наступает перемена хода машины
в крайнем положении, совершенно аналогично как и при свободном
экспентрике. Парораспределение протекает правильно. Золотник и рабо-
чая диаграмма определяются так же, как и для простого золотника.
Смещение эксцентрика во время хода нелегко, поэтому его действие
может быть заменено следующими конструкциями.

3.	Кулисное парораспределение1). Перемещение золотника произво-
дится совместно двумя эксцентриковыми приводами таким образом, что
один из них, или оба могут быть изменяемы по величине и направлению

*) В. G г a sjs ш а п п, Ausfuhrlichc „Geometric und Massbertimmung. Berlin 1916.
J. Springer.
помощью кулисы; смешение точки ее подвеса влияет на направление
передвижений золотника, смещение камня в кулисе, действующей в каче-
стве рычага, — на активную длину хода передачи или, одновременно,
на угол опережения. При приближенном совмещении этих двух колеба-
тельных движений может быть найден некоторый воображаемый, заме-
няющий эксцентрик, дающий подобные же результаты. Геометрическое

место его центров для различ-
ных положений кулисы назы-
вается кривой вершин.

Для определения отдельных
ее точек служит следующий
приближенный способ. Помимо
предположения очень длинных
эксцентриковых тяг, сравни-
тельно с величиной эксцен-
триситета, принимается также,
что каждая точка кулисы и
камня движутся довольно

Фиг. 871.

близко к параллели к направлению, которое определяется центром привод-
ного вала и точкой соединения на золотниковом штоке, и называется напра-

Флг. 872.

влением движения кулисы.

Па фиг. 871 г—дей-
ствительные центры экс-
центрика в мертвом поло-
жении кривошипа, Ох—
направление движения ку-
л лисы, О А и ОВ - средние
направления смещения экс-
центриковых тяг, прово-
димые через те точки пу-
тей А и В, удаление'кото-
рых от О равно длине

золотниковых тяг (фиг. 872 и 873). Pt и ₽2 получаются затем, как углы
наклона последних к Ох, так что измеренные в этом направлении длины
путей А и В будут:
2г । = 2г: cosfi, и
2г2 = 2г : cos |32 (фиг. 794).

Равные длины путей
по Ох могли бы быть до-
стигнуты эксцентриками
радиуса г, и г2 с углами
опережения о 4- [4 и о р2,
которые, как то следует из
чертежа, должны быть отне-
сены к направлению движе-
ния кулисы. Измеренная
в том же направлении Ох
длина пути камня О. передаваемая в равной величине золотнику, является
суммой перемещений совпадающей точки кулисы, отвечающих поворотам
последней относительно Ви А. Если 2г.— длина кулисы, х, —отклонение
точки А, измеряемое из ее среднего положения и, наконец, и—смещение
камня в кулисе от середины, то поворот относительно В дает велн-
хг (с 4-и )	.

чину длины пути	; при тех же обозначениях поворот относи-

.* > с ?.f)	„	„	„

тельио А дает ~ t,’—> так что измеряемый по Ох путь С будет:
[ж, (с-гг.) —|—ад2 (с—и)|:2с. Дабы построить заменяющий эксцентрик гг,
C-I-U	с—и

следует уменьшить г, в отношении -----— , а г2 в отношении ———

и суммировать их векториально. Конечная точка заменяющего эксцен-
трика гг лежит на связующей прямой г, г2 и делит последнюю в отношении
(с — и): (с «.).

Фиг. 873 пригодна для так называемых „открытых эксцентриковых
тяг"; при „перекрещенных тягах" (фиг. 872), где гу действует на В, г.,
на А, отстояние С от своего среднего положения, для тех же условий,
будбт:	г

- [х2 (с+ и)4-Я1(с—W)].

Углы р, и Р2 откладываются от о в противоположных направлениях.
В виду того, что заменяющий эксцентрик действует как и простой, то
здесь золотниковая диаграмма применяется, как и раньше1).

Кривая вершин для постоянного линейного опережения есть прямая,
перпендикулярная к направлению движения кулисы; для постоянного
предварения впуска в долях хода поршня она должна была бы состоять
из двух, пересекающихся на Ох прямых (фпг. 810). Это достигается
точнее всего линией, выпуклой относительно О (напр., фиг. 874). В слу-
чаях, где редко встречается перемена нагрузки (судовые машины,
за исключением таковых для военных судов), заменяющему эксцентрику
часто дается сравнительно большой угол опережения соответственно
наполнению около 60%; там где необходимо предусмотреть и малые
наполнения—может быть применен для ЦВД и расширительный золот-
ник с углом опережения в 90°; большей частью он выполняется в виде
цилиндрического золотника Ридера (фиг. 826 и 827).

Для паровозов, грузоподъемных машин и машин прокатных станов
большей частью выбирается большее наполнение до 80% в целях надеж-
ного трогания.

Парораспределение Стефенсона (фиг. 87 В и 87 2 для открытых
и перекрещенных тяг). Поперечным сдвигом кулиссы одновременно изме-
няются как направление передвижений эксцентрика, так и величина
рычажной передачи; камень остается на направлении движения кулнссы.
Для получения среднего положения золотника при различных поло-
жениях кулисы, радиус кривизны последней следует делать равным
длине эксцентриковой тяги 2).

i) Проф. Bandies дает прекрасное описание кулисных механизмов (Z. osterr.
Ing.- u. Arch.-Ver. 1910), исключающих всякую неточность и предусматривающих возмож-
ность применения в наиболее сложных случаях.

а) Относительно желательной поправки см. Z. d. V. (, 1891, стр. 4/6.
Точка подвеса кулисы, которая большей частью совпадает с ее середи-
ной, направляется по по югой кривой близко к параллели Ох помощью
серьги. Кривая вершпн представляет собою приблизительно круг, точки
С, М и г которого могут быть найдены по общим правилам (фиг. 874 и
875 для перекрещенных и открытых тяг). Кривая эта дает возможность
непосредственно установить изменение линейного опережения, точно

Фиг. 875.

также при перекрещенных тягах малое изменение
предварения впуска, отнесенного к ходу поршня.
Там, где, по преимуществу, следует заботиться о перед-
нем ходе машины, последнее условие может быть
достигнуто несимметричным положением кривошипа
относительно эксцентриков, что влечет за собою соот-
ветственно большое ухудшение при обратном ходе.
Если кулиса может быть вытянута настолько, что
конец эксцентриков от тяги приходится на напра-
влении движения кулисы, то в этом положении него-
средственно действует лишь один экецевтрик. П, ро-
распрсделение пригодно там, где желательны — воз-
можная простота и малое продольное удлинение
(судовые машины). Игра рессор ведущей оси паро-
возов мало сказывается при горизонтальном напра-
влении движения кулисы; при наклонном располо-
жении золотник передвигается вперед подъемом веду-
щей оси и оттягивается назад ее опусканием.

Я иг. 876.

Парораспределение Гука. Фиг. 876 для открытых тяг. Кулиса здесь
не передвигается в поперечном направлении, а неизменно подвешена
к качающейся подвеске, или передвигается по прямолинейной направляю-
щей, в то время как камень переставляется вместе с подвижной связую-
щей тягой к золотниковому штоку. Направление эксцентриковых тяг,
таким образом, не пзменяется, только действующие величины передачи
являются переменными. Как то непосредственно явствует, при мертвом
положении кривошипа, кулиса очерчена по круговой дуге из центра
в точке соединения с золотниковым штоком, дабы в этом положении
не имел бы места какой-либо сдвиг последней, т.-е. оставалось бы
постоянным линейное опережение; равно и среднее положение золотника
при этом не изменяется. Отсюда, и в виду того, что действующие
эксцентриситеты остаются в (фиг. 877) следует, что кривая вершин

ОП
должна быть прямой, перпендикулярной к направлению движения кулисы,
а именно, линией, соединяющей две крайние точки эксцентрика (сравн.
стр. 607). Распределение Гука имеет меньше поперечное удлинение, ио
больше длину и число шарниров, чем распределение Стефенсона.
В паровозах влияние игры
рессор ведущей осн тем больше,
чем больше вытянута кулиса
и чем сильнее наклон напра-
вления ее движения.

Фиг. 879.

Фиг. 878.

Фиг. 8j7.

Парораспределение Аллана. Фиг. 878 для открытых тяг. Кулиса и
камень получают одновременно поперечный сдвиг в определенном соотно-
шении, а именно, по противоположным направлениям, чем и изме-
няются действующий угол опережения и передача приводного механизма.
Кулиса прямолинейна, что является достоинством в смысле простоты
обработки, однако ограничивает соотношения между сдвигами кулисы и
камня. Для определения рычажной передачи, служащей для переста-
новки, вычерчивают согласно фиг. 879 положение кулисы для обоих
мертвых положений кривошипа и их среднюю линию и, притом, для
среднего положения камня в кулисе, а затем и принятое по оценке
смещение ult при котором должно наступить желаемое наполнение;
далее, для этого положения камня наносят длину отвечающую
длине золотниковой тяги, вследствие чего определяется точка Р соответ-
ственно среднему положению золотнпка. Если он не должен сдвигаться
прп смещении кулисы, то камень должен лежать в кругу, описанном
вокруг Р радиусом Ц; там где этот круг пересекает среднюю линию
кулисы, лежит соответственная точка последней; удаленность ее от сере-
дины кулисы определяется из соотношения:

к/ifj = 1	(Ь/«)	Z„) = 1 -|-(Zi/Z) (1 -f- V1 -|- ///j)

или	________

fe/ffl = (70/Z)(l+ Vl+Z/Л)

Кривая вершин определяется по общим правилам (фнг. 880'; изме-
няемость линейного опережения меньше, чем для распределения Стефен-
сона. Равно и в отношении игры рессор ведущей оси паровозов распре-
деление Аллана занимает промежуточное место между таковыми Сте-
фенсона и Гука.

Парораспределение Гейзингера1). фиг. 881 и 883 для распределе-
ния наружными гранями. Эксцентрик илп контр-крнвошип (5 — 0)
привода''’ в действие прочно закрепленную в своей середине кулису. Вто-

Фиг. 880.

Фиг. 881.

рое перемещение от эксцентрика непосредственно заимствуется от крейц-
копфа (о — 3 п/2); связь его с кулисным камнем осуществляется тягами
к золотниковому рычагу. Сопоставление эксцентриситетов по общему
правилу приведено на фиг. 882; как то следует пз чертежа, кривая вер-

Фпт. 882.	Фнг. 883.

шнн оказывается прямой линией, прп чем, однако, неучтена неточность,
обусловленная конечной длиной шатуна. Изменение происходят лишь
относительно рычажной передачи для одного из имеющихся эксцентриков,
а именно, для того, где 5 = 0. Крцвпзна кулисы очерчивается как пз
центра, из положения точка соединения кулисной тяги, отвечающего
обоим мертвым положениям кривошипа, при этом линейное опережение
остается неизменным.

Недостатками парораспределения является обилие шарниров и небла-
гоприятное влияние их износа; к достоинствам относятся малая работа
трения, вследствие расположения всех частей привода в одной плоскости,
малый вылет, непринужденное расположение при лежащем сверху золот-

*j В а и d is s, Z. d. V. d. I. 1908, стр. 141, далее фиг. 891, конструкция кулисы по
Г ельмгольцу-

за*
нике и горизонтальном золотниковом штоке в паровозах, хорошее укре-
пление кулисы и автоматическое выравнивание наполнений для обеих
сторон цилиндра.

Для распределения внутренними гранями следует присоединять
золотниковый шток к рычагу между точками присоединения обоих при-
водов. Игра рессор в паровозах не влечет за собой чувствительных
изменении в условиях парораспределения.

Парораспределение Пиуса Финна (фиг. 884). Эксцентрик г, закли-
ненный иод углом опережения В = 90°, приводит в действие кулису, вы-
полненную за одно целое с очень короткой эксцентриковой тягой Z, при
чем, однако, отношение г : I должно быть, по возможности, мало. Радиус
кривизны кулисы равен длине золотниковой тяги. Качающимся рыча-

гом PQ кулиса направляется приблизительно прямолинейно. Прямоли-
нейное смещение скользящего башмака, благодаря эксцентрику г, увели-
чивается еще на величину

85 = И tg 0 и sin Р = 14 (г/Г) sin а,
вследствие одновременного вращения кулисы вокруг точки Р. Этому
движению отвечает эксцентрик rt = г  w/Z, имеющий угол опережения
В = О. Совмещение rt с эксцентриком г (6 = 90°) дает некоторый резуль-
тирующий эксцентрик, согласно фпг. 886. Крайние точки сред-
него эксцентрика лежат на одной прямой, поэтому'
линейное опережение неизменно.

Для паровозов это парораспределение плохо применимо, ибо, вследствие игры
рессор, подшипник кулисной подвески постоянно изменяет свое положение относительно
ведущей оси, что вызывает неправильности в парораспределении; равно и для больших
наполнений длина кулисы становится слишком велика, отчего возникают большие давления
в приводном механизме н эксцентрике. Парораспределение Финка по этим соображениям
едва ли может иайтп себе применение в дальнейшем, как механизм для перемены хода.

Подвешивание кулис и золотниковых тяг, выравнивание наполнений.
В виду' того, что кулиса обычно не направляется прямолинейно, а подве-
шивается, то точка подвеса описывает круговую дугу, какая-либо пная
точка кулисы со - или о-образную кривую (фиг. 87G), тем более вы-
пуклую, чем дальше данная точка отстоит от точки подвеса, и чем короче
качающаяся подвеска. Движение кулисы относительно камня называется
игрой камня. Дабы, по возможности, уменьшить связанный с этим износ
кулисы и камня, местом подвешивания кулисы выбирают, обычно, ее сере-
дину, ибо последняя делает наименьшие отклонения в стороны, и назна-
чают достаточно длинные подвески, которые в парораспределении Гука
следует направлять по одной п той же стороне. Вследствие меньшего
наклона при одном и том же пути золотника, игра камня уменьшается
в случае большей длины кулисы. В особенности в распределении Сте-
фенсона благодаря этому легко и незаметно меняется линейное опере-
жение, требуемая же высота кулисы становится слишком большой. Если
направление вращения машины должно быть особо предусмотрено (напри-
мер, в паровозах с прицепным тендером), то кулиса подвешивается за ее
конец, отвечающий именно этому направлению.

Для противоположного направления будет иметь место соответственно
несовершенное направление кулисы. Подвешивание осуществляется так,
чтобы хорда дуги, описываемой точкой подвеса, оказалась параллельной
направлению движения золотника (среднее положение подвески перпен-
дикулярно к этому направлению) и стрелка этой дуги делилась бы послед-
ним пополам. То же относится и к подвешиванию золотниковой тяги.

В распределениях с двумя эксцентриками влияние мертвого хода (вследствие износа
шарниров) незначительно; прн этом скрещенные тяги лучше, нежели открытые.

Выравнивание наполнений в распределении Гейзингера по боль-
шей части происходит самостоятельно. Иначе, для этого можно восполь-
зоваться несимметричной формой п положением золотника в тех случаях,
когда наполнение в процессе работы должно быть постоянно. Там, гдо
встречаются малые наполнения, изменяется либо кривизна кулисы (у Сте-
фенсона большего а у Гука меньшего радиуса для распределения внеш-
ними гранями; обратно при распределении внутренними) либо, при
распределении внутренними гранями, длина эксцентриковых тяг и наклон
направляющей (Гук). (См. стр. 576).

Наконец, точка подвеса кулисы часто выбирается сбоку от ее средней
линии и в направлении к кривошипу. Смещение точек соединения эксцен-
триковых тяг с кулисой в том же направлении несколько неблагоприятно
сказывается при впуске внешними гранями, лучше при впуске внутрепнимп.

Фиг. 886. «—эксцентриковая
тяга, б—золотниковая тяга.

Фиг. 887. «—эксцентриковая
тяга, б—золотниковая тяга.

Конструктивное выполнение кулис 1). Кулисы могут быть выполнены
в виде брусковых кулис (фиг. 886) с полным камнем и вилко-

*) Чертежи заимствованы из книги L е i s t „Die Steuerungen der Dampfmaschinen",
J. Springer, Berlin.
образными эксцентриковой и золотниковой тягами;в этой конструкци и смазка

и защита от пыли несовершенны; подвешивание может иметь место только

на одном конце кулисы. Кулиса с прорезом (фиг. 887) имеет сплош-

ной камень, равно и здесь эксцентри-
ковым и золотниковым тягам следует
придавать форму вилки; подвешивание
можно осуществить по середине. Если
золотниковый шток в парораспределении
Гейзингера (фиг. 881) захватывается
слева от кулисы, то последнюю следует
снабжать боковыми пластинами согласно
фиг. 888.

На фиг. 889 представлена короб-

чатая или вакр

Фпг. 588.

ы тая кулиса, для
которой золотнико-
вый шток не должен
иметь вилкообраз-
ной головки, еслп
устройство для пере-
мены хода не при-
соединяется к той же
цапфе. Поверхности
скольжения защи-
щены, пластины ме-
жду собою соеди-
няются фланцам п.

Для судовых ма-
шин, по большей

части, употребляется
кулиса с двумя полосками
<фиг. 890). Скользящие части охваты-
вают пластины изнутри и связываются
цапфой для золотниковой тяги; на кон-
цах пластины соединены болтами. Если

золотниковая тяга ие крепится непо-
средственно к камню, то скользящие
части последнего могут быть также сое-
динены особыми поперечными пластин-
ками (фиг. 891, кулиса Гельмгольца).

4.	Распределения направляющей
серьгой, примыкают к основаниям кла-
панных парораспределений с принужде-
нием под b (стр. 595). Изменение кривой
передачи обусловливается переменой
направления движения эксцентрикового
рычага. Дабы достичь постоянною линей-
ного опережения на обоих сторонах ци-
линдра, ведомая точка эксцентрикового
рычага должна совпадать с точкой вра-

Фиг. 889.

Фиг. 890.
щения направляющей в обоих мертвых положениях кривошипа; это, при-
близительно, осуществимо при угле опережения о = 0, отнесенном к на-
правлению смещения экспентрика. Золотниковый шток следует располагать
перпендикулярно к среднему направлению смещения эксцентрика, дабы
получить примерно одинаковые условия при переднем и заднем ходе;
строительные соображения иногда противостоят этому, в особенности

в многоцилиндровых машинах.
Передаточная точка для движении
золотника, большей частью, лежит
на средней линии эксцентрикового
рычага.

Фиг. 892.

Парораспределение Маршалла (Бремме) (фиг. 892). Конец рычага
эксцентрика направляется серьгой, точка вращения которой при пере-
мене хода, пли перемене наполнения, вращается вокруг того центра,
лежащего на пути направляющей точки, который отвечает мертвым поло-
жениям кривошппа. Точка передачи лежит между эксцентриком и напра-
вляющей серьгой; линия описываемая этой точкой явствует из чертежа.
Исследование парораспределения производится по краткому описанию,
приведенному для клапанных распределений с принуждением.

Если серьга для рычага эксг^нтрика заменяется прямой направ-
ляющей, то получается распределение Гакворга, из которого развились
существующие конструкции.

Парораспределение Клуга (фиг. 893 и 894). Направление рычага
эксцентрика здесь осуществляется между центром эксцентрика и точкой
передачи; центр вращения серьги опять-таки смещается таким образом,
чтобы направляемая точка для мертвых положений кривошипа, а тем
самым и линейное опережение, оставались бы постоянными. Большей частью
среднее положение золотниковой тяги перпендикулярно к оси машины,
однако, за недостатком места, иногда оказывается необходимым и другое
расположение (фпг. 894).

Средние, употребительные соотношения между длинами частей рычага
эксцентрика и эксцентриситетом г, для первоначального проектирования
и при обозначениях согласно фиг. 893 таковы:

ЕР = (5 до 7) г, PQ = ЕР : 2.

Полозина угла отклонения пала для перемены хода равна 15—20°
с учетом влияния кривизны направляющей (стр. 595).
Парораспределение Джоя1) (фиг. 895) для распределения внешними
гранями. Если в распределении Клуга или Гакворта с внешней
точкой передачи заменить экс-
центрик эллиптической серь-
гой, приводимой в действие от
некоторой точки шатуна (или
также движением некоторой
точки самого шатуна), то
получается парораспределение

Вид

сбоку.

Фиг. 894.

Перемиднс»
вал

пеоед

Джоя. Употребительные средние соотношения для первоначального
проектирования при длине шатуна L, радиусе кривошипа R и обозна-
чениях согласно фиг. 895:

CD = 0,2 L AC—l,bR
АЕ = 0,8 R ЕР = 1,i6 8

PQ = 0,25 R.

Половина угла отклонения
вала для перемены хода снова
15 — 20°.

При распределении внут-
ренними гранями или прп
обращении движения золот-
ника двуплечим рычагом, точку
передачи на рычаге эксцент-
рика следует выбирать, как и
у Маршалла, между приводом
и направляющей. Эллиптиче-
ская серьга имеет целью умень-

шить подъем экс 'ечтрикового рычага и выровнять неточности, происхо-
дящие от наклонного положения последнего а).

Влияние игры рессор в паровозах для среднего положения мало,
однако существенно возрастает с увеличением наполнения.

') Z. <1. V. d. I. 1886, стр. 1052 и 1887, стр. 588.

3) L е i s t, стр. 883.
Парораспределение Броуна (фиг. 896). Существенным является замена

направления рычага эксцентрика помощью дуги или кулисы конхоидаль-
ным, прямым направлением; па чертеже опорная точка Я тяги AD
и цапфы вращающейся гильзы В, в которой скользит тяга СВ, связаны

между собою рычагом, вращающимся во-
круг неподвижно закрепленной точки М.

Серьгой, образованной из AD и СЕ
в тцчке С направляется рычаг эксцентрика
СЕ, точка передачи движения золотнику
находится в Р. Направляющая СМ пер-
пендикулярна к АВ и тем самым повора-
чивается вместе с АВ, образующим кри-
вошип распределительного вала, проходя-
щего через J/.Влияние игры рессор в паро-
возах такое же, как и в распределенпи
Джоя.

Конструктивные замечания. Рычаги

или рамы для перемены хода большей

частью вилкообразной формы пли двойные ''фнг. 894). Распределительные

валы, в особенности для многоцилиндривых машин, в соответствии
с деформациями должны выбираться очень прочными. Там, где предста-
вляется необходимым оставлять эти рамы открытыми с одной стороны
(Джой), они должны быть особенно прочны. Золотниковый шток иногда
может быть сделан коленчатым, дабы замкнуть раму с обеих сторон.

Для выравнивания наполнений, как и в кулисных парораспределениях,
золотник может быть несимметрично смещен на своем штоке, однако
и центр вращения вала для перемены хода может быть несколько сдвинут
наружу от направляющей рычага эксцентрика, чем достигается воздей-
ствие на распределение пара. Кривизна направляющей при обычной кон-
струкции для парораспределения внешними гранями благоприятна; при
обращении движения с двуплечим рычагом пли при распределении вну-
тренними гранями—неблагоприятна )•

5.	Перемена хода помощью ненруглых тел (парораспределение
Крафта). Эта конструкция очень часто применяется в соединении с кла-

панным парораспределением в грузоподъемных машинах.

На распределительном валу насажены по два кулака для впуска
и выпуска, которые могут рассматриваться, как последовательный ряд
некруглых дисков. Перемена хода или изменение наполнения достигаются
осевым сдвигом всей распределительной системы. Парораспределение тре-
бует для перестановки довольно много силы, вследствие чего часто при-
меняются вспомогательные приспособления (сервомотор).

С. Детали паровых машин.

а) Цилиндр.

Констоуктивные примеры выполнения см. фиг. 897 и след.

Сообразуясь с сочетанием цилиндра с обычными круглыми напра-
вляющими или со станиной вертикальных машин, передний (нижний)

1) L е i s t, стр. 891.
конец цилиндра обычно делается закрытым; в нем предусматривается
только маленькое, отвечающее сверлильному шпинделю, отверстие, заглу-
шаемое вставкой сальника. Последняя может быть сделана спереди, со сто-
роны направляющих или (реже) через цилиндр; в последнем случае она
снабжается фланцем или уплотняющей закраиной на внутренней стороне
дна (тандэм-машины, стр. 625 и фиг. 912), при этом болты обязательно
выходят гайками наружу.

Если диаметр круглых направляющих, вследствие применения высоких
давлений пара, оказывается большим диаметра цилиндра, то последний
получает спереди конический расши-

рит. S97.	Фпг. 898.

Цилиндры для перегретого пара изготовляются без паровых рубашек,
ибо обогревание цилиндра затрудняет смазку и выгода его исчезает
с повышением температуры. Решающим является в первую очередь сооб-
ражение относительно теплового удлинения. На протяжении пути поршня
следует избегать какпх-либо скоплении металла, продольных и кольцевых
каналов, ребер и опорных лап; каждой из четырех клапанных коробок,
кои должны лежать абсолютно вне рабочей поверхности, необходимо
давать независимые патрубки для присоединения паровпускных и паро-
выпускных тргб (фиг. 897). Целесообразнее и дешевле применения длин-
ных гнутых труб оказывается устройство впускного клапана па переднем
конце цилиндра (угловой или вставленный клапан), прохождение перед-
ней части и соединение задней клапанно" коробки с передней двумя тру-
бами с сальниками. Благодаря этому пространство под ц глиндром стано-
вится свободнее п достигается уменьшение теплоизлучения (фиг. 898).
Вместо присоединении труб к клапанным коробкам и раздельно подво-
димых длинных труб, можно найти также, отлитые за одно целое
с 17-образным соединительным патрубком, для впускного вентиля или сое-
динительного фланца. Расположение клапанов в крышке (цилиндрические
золотники Кергофа) с так называемым трехчастным цилиндром, пред-
почтительно в отношении величины и поверхности вредного простран-
ства, однако неохотно применяется, в виду затрудненности доступа,
в особенности в конструкции тандэм. Соответственное приспособление
в прямоточных цилиндрах Штумпфа см. фпг. 863. В отдельных случаях
в этих цилиндрах употребительны также управляемые вспомогательные
,	Fc

выпускные клапаны (тарельчатые, с сечением, отвечающим и до

Fc

пли двухседельные) с изменяющейся во время хода степенью сжатия,
включаемые длительно или только при пуске.

Выхлоп через прорезы применяется также и в неразделен-
ных цилиндрах. При этом, между прочим, задняя крышка цилиндра
используется для пропуска пара (внутреннее и внешнее уплотнение, или
по Elsner с двумя, перекрывающими друг друга, крышками, Z. d.
V. cl. I. 1914, стр. 728).

Конструкции с „коротким" поршнем вначале предполагали располо-
женный в середине цилиндра ряд прорезов и установленный за ними
запорный орган (клапан или цилиндрический золотник) для предотвра-
щения слишком раннего опережения выпуска, вследствие чего, однако,
терялось очень рациональное и энергичное выталкивающее действие
поршня. Поэтому, целесообразнее конструкция с двумя рядами прорезов
(примененная также Hunger’oM), с одной стороны потому, что она дает
еще большее уменьшение степени сжатия, а с другой потому, что клапан,
затрагиваемый предварением выпуска, может быть ранее открыт, □"’пер-
стня прорезов располагаются лишь по небольшой части окружности вад
клапанами. Фиг. 868 изображает конструкцию II unger-Demag.

Паровые рубашки применялись при работе насыщенным
паром и. преимущественно, выполнялись при посредстве вдвигаемых
втулок пз твердого чугуна, дабы одновременно достичь хорошей сопро-
тивляемости рабочей поверхности. Уплотнение защемленными медными
кольцами—по обоим концам; если цилиндр спереди открыт—то только
сзади. Передний конец втулки всаживается слегка на конус (фиг. 899), что
требует отличного исполнения. Иначе легко возникают неплотности или
ослабление втулки. Не редки случаи разрыва цилиндров из-за неосто-
рожного защемления медных колец.

Следует рекомендовать конструкцию согласно фиг. 900, где втулка
вдвпнута спереди и уплотнена зажатым медным кольцом. Передняя
крышка, равным образом, уплотняется зажимными кольпами и удержи-
вается фланцем направляющих. Ее край опирается на втулку; последняя
прижимается к уступу цилиндра. Крышка имеет выемки для прохода пара.

Медное кольцо выбирается шириной до 10—12 mm и высотой до 6 mm. выточка имеет
Форму ласточкиного хвоста. Тот же род выполнения следует применять в трехчастиых
Цилиндрах с парораспределительными клапанами в крышке, если при этом желательно
Воспользоваться втулками. В этом случае втулка не увеличивает вредного пространства.
Закрепление сзади (сверху) вдвинутой втулки с навинченным, загнутым во внутрь
флаипем (уплотняемым металлитоской сеткой и суриковой замазкой) употребительно
в судовых машинах, в стационарных же очень редко; пути пара к месту распределения
спереди должны обходить встав ленный фланец, что ведет к увеличению вредного простран
ства (сравн. отд. Судовые машины).

Фиг. 899.

Изготовление паровых рубашек помощью отливки с двойными стен-
ками требует особой тщательности при исполнении и проектировании
в виду появляющихся при отливке напряжении. Рекомендуются солидные
толщины шишек, а равно и выпуклость наружных стенок. Отверстия

Фиг. 900

для удаления шишки лучше всего
делать во фланце круглыми и заде-
лываемыми ввертными пробкамп.
Полную безопасность относительно
внутренних напряжений при отливке
гарантирует конструкция Дёрфеля
(фпг. 809), в которой наружная стенка

ограничена по концам цилиндра,
средняя же часть заменяется вставкой из листового железа, приклепанной
двухрядным швом (Z. d. V. d. I. 1892, стр. 680).

Цилиндры низкого давления с клапанным парораспределением имеют,
большей частью, конструкцию старой формы по фиг. 897 с подводом
пара к клапанам через рубашку или помимо нее через прилптей коль-
цевой канал (лучше, нежели односторонний). Это, именно, при выполнении
согласно фиг. 835, обусловливает высокое расположение клапанных коро-
бок и удлинение цилиндров. Рациональнее конструкция с выхлопом через
прорезы и с впускными клапанами, расположенными снизу, фиг. 901
(1 Брюнпский машиностроительный завод). Здесь впускные клапаны
выполнены без гнезд и открываются вниз. Вспомогательные выпускные
клапаны прикрепляются сбоку и открываются во внутрь, действуя от
кулачкового диска с выключаемым роликом. Если желательно применить
клапаны, открывающиеся наружу, то гнезда с  дует выполнять по форме,
употребляющейся для выпускных клапанов. Фиг. 902 изображает удобно
применимое здесь боковое смещение клапана. Вспомогательный выпускной
клапан может быть укреплен сбоку, снизу или сверху. Помимо выгод
выхлопа через прорезы, здесь получается еще и уменьшение потери при
перепуске и сбережение в количестве пара, вследствие отсутствия длин-
ных путей пара, необходимых при установленных сверху клапанах

Фпг. 901.

Подобные же выгоды обеспечиваются применением цилиндрических золот-
ников совместно с выхлопом через прорезы (Р. Вольф, Магдебург),
где золотник непосредственно обслуживает вспомогательный выхлоп, а
сжатие уменьшается на произвольно малую
величину (в соответствии с вредным простран- __________!------ГГ-!"

ством, давлением в ресивере и вакуумом) пли	I Л 'у JI !

столь сильно, чтобы работа без конденсации	\	Z

оказалась возможной без необходимости при- з\ ।
соединения вспомогательного пространства. ~	1

Прорезы должны открываться ранее золотника
с тем, чтобы опорожнение цилиндра происхо-
дило, главным образом, через них, поэтому
длина их выбирается в 20 и даже 25°/0 от хода.

Фиг. 903 изображает выполненную конструкцию ЦПД с золот-
ником под цилиндром, вспомогательным выхлопом внутрь и присоединяемым
пространством. Прп обратном расположении золотника для вспомогатель-

Фпг. 902.

Фиг. 903.
него выхлопа необходимы соединительные трубы. Размеры проходных сече-
ний распределительных путей следует выбирать очень умеренными (Рс:5О)

Фиг. 904.

Поворотные зэлотники Корлисса для ЦНД все реже и реже находят
себе применение. В своем обычном виде они и; пленялись вместо распо-

Фиг. 905.

лагаемых внизу цилиндра Сили в его крышке)
золотппков (фиг. 904 и 905) и приводились
в действие эксцентриковой тягой плп от
распределительного вала в тандэм-машипах
(Z. d. V. d. I. 1906, стр. 1495) Исключи-
тельная простота распределения и соедине-
ния труб в особенности благоприятно сказы-
вается в вертикальных ЦНД (фиг. 906
или, по Дёрфелю, фиг. 907), где пло-
щадка для их обслуживания в значительной
мере освобождается.

Фиг. 907.

Фиг. 906.
Вертикальные клапанные цилиндры х) в очень больших аггрегатах
выгоднее всего конструировать с клапанами в крышке или днище
(3 у л ь ц е р), вопреки затрудненности в доступе. Напротив, боковое рас-
положение клапанов обеспечивает легкую применимость к определенным
формам парораспределения с приводом обоих впускных клапанов сверху
или из середины, хотя и без сомнения большее вредное пространство п
сложность форм отливок, патрубков п паровой рубашки.

Паровые рубашки для выходящего пара применяются
в ЦВД, работающих перегретым паром. Фиг. 908 изображает псиользо-

Фиг. 908.

вапие такой рубашкп для тандем -машины Шмпдта, работающей
перегретым паром (М. В. A. G. ЬрейтфельдиДанек), чем впер-
вые была достигнута полная надежность в эксплоатаппи этих машин.
Равномерное удлинение и охлаждение стенок благоприятно отзываются
на смазке и долговечности поршневых колец. Терми-
ческие недостатки при температурах впуска свыше
30)° не ощутительны. Фиг. 909 (конструкция топ же
фирмы) дает выполнение с расположением клап«чов
в крышке с обогреванием последней протекающим
паром, чем одновременно устраняется и глу иокое
захожденпе крышки в полость цилиндра.

Толщина стенок цилиндра я (см. Детали
машин, стр. 102) употребляется в очень широких
пределах, сообразуясь с условиями отливки; в больших

Фпг. ton. тандэм-машипах при се назначении следует учитывать
также продольное удлинение от растягивающих усилий
и давления. Толщина фланцев выбирается равной 1,3 до 1,5s. Толщина стенок
и фланцев прилитых патрубков должна выбираться достаточно солидной.

Внутренняя поверхность цилиндра на концах предусма-
тривается с уступами, за которые кольца либо совершенно не заходят,
либо заходят лишь па очень малую величину (1—2 mm). Уступ должен
полого переходить в рабочую поверхность, дабы облегчить ввод поршни.

Крышки цилиндра строго пригоняются по его внутреннему
диаметру (центрируются), при глубоком вхождении в его полость, задачу

*) Z. d. V. d. I. 1899, стр. 1349 и D u b b е 1, Dampfmaschinen, 6 Aufl., Berlin, 1923,
J. Springer.
уплотнения лучше всего возлагать на уступы в стенке цилиндра. Клпн-
герйтовое уплотнение постепенно вытесняет металлическое на пришабрен-
ных поверхностях. Новые конструкции несомненно допускают прохожде-
ние пара во фланце или через крышку между двумя уступами стенки
цилиндра (Z. d. V. <1. I. 1914, стр. 729).

Число крышечных болтов '* равно: г'= (D : 8) -|- 4, где
D — диаметр цилиндра в ст; при этом шаг болтов не должен превышать
15 ст, становясь тем меньше, чем выше давление.

Диаметр болтов определяется пз расчета наибольшего давления
пара на крышку, а в виду необходимости осуществить ими давление,
гарантирующее плотность и от повторного ослабления, допуска мое напря-
жение на разрыв не следует брать большим 300 kg/cm2. При этом
рекомендуются формулы, приведенные в отделе „Паровые котлы" для бол-
тов и болтовых соединенпй.

Зазор между крышкой и поршнем, в зависимости от исполнения и
длины хода, 5—10 mm; в вертикальных машинах зазор сверху большей
частью больше, нежели снизу.

Опора цилиндров. В горизонтальных машинах передний
фланец цилиндра, в целях центрирования, заходит внутрь фланца наира-

Фиг. 910.

вляющих, соединяясь с ппм болтами, при чем крап цилиндра (более
горячего) следует располагать наружу. В маленьких машинах цилиндр
свободно висит. Промежуточная опора допустима лишь при неподиертых
круглых направляющих, если последние должны быть предусмотрены
очень солидными; лучше расположение на четырех опорах (также
только при неподиертых направляющих) (фиг. 899), или только задние
опоры, при отсутствии опор у направляющих или при лежачем положе-
нии таковых. При этом цилиндры выполняются, между прочим, и совер-
шенно без опор, что оставляет свободной нижнюю сторону для органов
парораспределения и присоеднн 'ний труб. Опора заднего конца цилиндра
низкого давления тандэм-машин осуществляется помощью последующей
соединительной части, иначе, помощью особо приболченпого опорного
постамента (фиг. 904) или, за последнее время (как и в больших газовых
двигателях), массивной задней направляющей (фиг. 910, Гапомаг)
Большие цилиндры для перегретого пара, в случае, если молено предви-
деть сильное нагревание задней опоры, должны быть уложены в холодном
состоянии несколько ниже горизонтали, ибо иначе болты или фланеп
переднего соединения могут быть сорваны.

В вертикальных машинах цилиндры большей частью цен-
трируются помощью круглого фланца и насаживаются на выточенные
приливы станин. Фиг. 907 изображает такую конструкцию для двойной
станины с круглой направляющей, фиг. 800—для односторонней с ворот-
никообразным верхом, а фиг. 923—для коробчатой станины.

За исключением последней конструкции, представляющей преимущество в смысле
приспособленности к быстрому ходу (смазка под давлением) — односторонние станины
лучше выполнять без Воротников, соединяя их непосредственно с цилиндрами, в целях
свободы нижней стороны цилиндра для установки парораспределения и обслуживания
сальников. Спереди цилиндры поддерживаются колоннами, соединяющимися фланцами
(фиг. 906) и 4—6 шпильками или несущей консолью с заплечиком. В литых колоннах
лучше всего пользоваться сквозными натяжными болтами.

Большей частью колонны устанавливаются паклонно, дабы при малом вылете верхней
части получить внизу большую площадь основания; они рассчитываются на продольный, а
смотря во обстоятельствам, и на простой изгиб; места соединений—на растяжение Оиорз
цилиндра ла одни лишь колонны имеет место в быстроходных машинах с коротким ходом,
так называемая конструкция Б е д л и с а, где направляющая крейцкопфа свободно подве-
шена к нижней крышке цилиндра. В больших машинах она опирается иа поперечину,
прилегающую к колоннам. Жесткость коне  •  цин достигается диагоналями н стяжками
(Ш их а у). Прежде машины этого род.» имели применение в заводских установках и
силовых станциях.

При располагающихся рядом цилиндрах, либо Сталины- связываются в верхней своей
части, либо цилиндры в нижней их половине помощью фланца в случае, если они не могут
быть выполнены в блоке, т.-е. общей отливкой (для малых размеров). Перепуск пара осо-
быми трубами облегчает подсчет тепловых удлинений сравнительно с таковым при
перепуске через место соединения. Тепловое удлинение увеличивает расстояние между
осями цилиндров и поэтому должно быть учтено ири монтаже.

Тандэм-машины выполняются вообще с ЦНД позади и спереди
у круглой направляющей. Ранее-употребительное обратное расположение

употребительно лишь в машинах с цилиндрическим золотником и плоским
регулятором, где нежелательно выполнение ЦВД с длинным приводным
механизмом (локомобили тандэм) илп в коротких клапанных машинах
тандэм (конструкция Лентца), где, преимущественно, решающей является
возможность демонтажа промежуточной крышки и поршня сообразно
с ЦНД. В машинах с большим ходом тепловое удлинение при

работе перегретым паром
дает себя неприятно чув-
ствовать. Поршневой шток
должен быть равной тол-
щины при входе в цилиндр
низкого давления спереди
и сзади, ЦВД сзади не-
сколько тоньше в соответ-
ствии с конической заточ-
кой. Для демонтажа поршня
задняя крышка ЦНД откры-
вается во внутрь очень

Фиг. 911.

просторного промежуточ-

него звена (фиг. 911), затем шток вместе споршием отводится назад. После
отвинчивания обеих поршневых гаек и снятия поршней, шток обычно

Хютм. Т. II-

40
вынимается вперед через круглые направляющие. Если, наоборот, он
должен выниматься назад через ЦВД, го, согласно фпг. 911, крышка ЦНД
должна иметь особую вставку, крышка ЦВД должна отодвигаться назад;
уплотнение ее производится помощью так называемого внутреннего края
и крепление — разделенным надвое кольцевым фланцем. Обычно для
штифтовых боиов во фланце не хватает места.

Соединительное (промежуточное) звено должно быть очень мощным,
ибо, вследствие выреза, в нем проявляется очень сильное эксцентричное
растяжение, а отсюда и
arf	f\"Xj	изгибающие напряжения.

	ГгН r~uitt Вырез, в особенности при

Г—~	7 "Г Нам -ЦдЕЩи--* длинных поршнях цилин-

▼jj	Т/уН	дров с вырезом, оказывается

»	очень больших размеров

Фиг. 912.	и обычно должен укре-

пляться съемными болтами

(с откчваикыми вбок лапками и сквозными стержнями илп шпильками).
В виду получающейся при этом большой длины штока, в больших маши-
нах идут на его разделение в промежуточном звене при прямолинейных
направляющих для места соединения. Этим достигается также удобный
демонтаж штока и сальников.

При неразделенном штоке промежуточное звено снабжается съемной
опорой, вкладыш которой залит белым металлом, прп чем, если вкладыш
устанавливающийся, то он должен быть особенно хорошо направлен
в опоре. Большей частью оказывается достаточной установка помощью
подкладок у основанпя опоры. Можно рекомендовать упругие опоры
с пружинами (D u b b е 1, Dampfmaschinen, 6 Aufl., Berlin 1923,
J. Springer).

В целях экономии в длине и весе, а равно п большей доступности,
снова приходится обратиться к конструкции разделяющихся и съемных
промежуточных звеньев. Прп этом может быть также использован давно
известный способ отодвигания ЦВД. Разделение производится по гори-
зонтальной или вертикальной сродней плоскости. Стыки должны быть
тщательно стянуты болтами, ибо иначе проявляется неприятное коле-
бание частей.

В конструкции Б о р з и г а нижняя половина звена прочно закре-
пляется; верхняя половина заменена съемной покрышкой, выполненной
внешне соответственно нижней.

Укрепление цилиндра по верхней стороне восполняется двумя, поме-
щенными непосредственно между коннами цилиндров, съемными распор-
ными болтами (фпг. 913).

Арматура цилиндров. Спускные краны оказываются полезными при
пуске машины и необходимы там, где практикуется прогревание цилиндра
прп умеренно открытом впускном вентиле; одно лишь обогревание
посредством паровой рубашки легко приводит к появлению напряжений.
Вентили для прогревания должны ответвляться перед впускным, отвер-
стия для индикатора не менее 10 mm (при наличии соединительных
трубок 20 mm), нарезка для крана индикатора 1 английский дюйм.
Обычное расположение патрубков для индикатора по средней оси вверху
цилиндра нецелесообразно для индицирования и перевода; рекомендуется
устанавливать индикатор в верхней половине цилиндров под 45°.

Смазка цилиндров большей частью приборами, подающими
масло под давлением в паровую магистраль, кроме того непосредствен-
ный ввод в цилиндр аппаратами капельйыми или работающими под
давлением (в горизонтальных цилиндрах поверху, по обоим концам на
рабочую поверхность, в вертикальных с верхнего конца по окружности);
в особенности необходима для машин, работающих в холостую при
открытом впускном вентиле.

Фиг. £13.

При очень высоком перегреве низкосортные цилиндровые масла
выделяют осадки, оседающие в виде толстых корок на стопках в трубах и паровых каме-
рах, а попадал между седлами клапанов и поршневыми кольцами обусловливают, между
прочим, неплотности. Такими маслами совершенно не следует пользоваться. До некоторой
степени эти затруднения могут быть уменьшены, если, по возможности, избегать смазки
в паре и смазывать лишь клапанные шпинделя, поршневые кольца и сальники, так как
температуры в цилиндре ниже. Масляные насосы при каждом ходе должны подавать воз-
можно малое количество масла (Mollerup-Ritter). См. также т. I, огд. 6, Материаловед.

Предохранительные клапаны (диаметром около !/10 диаметра цилин-
дра) служат для предохранения от гидравлических ударов или слишком
сильно возросшего сжатия, однако, разумеется, не всегда предохраняют
при полной скорости.

Во всяком случае, для гарантии от гидравлических ударов ответвле-
ние распределительных каналов важно располагать в напнизшеп точке
цилиндра. (В вертикальных машинах верхняя сторона поршня более
подвержена этим ударам, ибо вода поднимается поршнем; это побу-
ждает применять куполообразный поршень и оставлять сверху больший
зазор).

Ь)	Подвод и отвод пара.

Пэдводящая паровая магистраль от котла к машине должна быть
по возможности короче и изолирована теплонепроницаемой массой
(т.1,стр. 557, Теплота: паропроводы и теплопзолир. вещ. отд. 6, XII). Необхо-
димы парозапориые вентили как у котла, так и перед машиной.
Можно рекомендовать особый водоотделитель перед вентилем
машины (увеличением проходного сечения и уменьшением скорости или
отбрасыванием воды благодаря внезапному изменению направления).

Водоотделитель целесобразно снабдить автоматическим иодо-
отводчиком. Во всяком случае рекомендуется вести паропровод
к машине от котла (или сборного паропровода) по возможности с неко-
торым (легким) уклоном.

Диаметр паропровода назначается сообразуясь с длиной маги-
страли, сопротивлениями и ней и потерями от охлаждения для средней
скорости в 25 m/sec при насыщенном и 40—50 m/sec при перегретом паре.

Для последнего приходится уже считаться не только с тепловыми потерями паро-
провода, но п с повышенным расходом машины при уменьшившейся температуре пара,
которые и прн сравнительно коротких протяжениях трубопровода могут оказаться очень
неблагоприятными в том случае, если он слабо загружен. Обычный расчет на основании
объема, отвечающего ходу может таким образом применяться лишь для части паропровода
между водоотделителем, оказывающим одновременно и выравнивающее действие, как
парособнратель, н цилиндром.

Сообразуясь с площадью поршня и средней его скоростью, сечение
паропровода для коротких магистралей можно принимать

У^О.ОЗ Fc для насыщенного пара,
f ~ 0,025 Fc „ перегретого пара,
при чем для длинных магистралей далее 0,02 Fc дает слишком большие
размеры.

Для длинных паропроводов необходима компенсация тепло-
вого удлинения, а именно, пружинящими дугообразными или
коленчатыми т_убамп, сальниками, шарнирными соединениями труб
и т. д ; для перегретого пара ие следует пользоваться медью. В компен-
саторах и растягиваемых трубах не следует упускать из виду продоль-
ный сдвиг от давления пара (отд. Детали машин, стр. 63).

Перепускные трубы и ресивер в компаунд-машинах. Отходящие от
ЦВД выхлопные тр)бы должны иметь сечение минимально 0,03 F'c,
лучше даже 0,05 Fc (отвесено к ЦВД) или, если патрубки у цилиндра
малы, то должны иметь постепенное расширение до большего диаметра. Сое-
динительная труба, служащая в качестве ресивера, выбирается в сеченпи
минимально 0,03 Fc (отнесено к ЦНД); колено трубы, ведущее к вход-
ному патр) бку, вообще говоря, назначается из расчета 0,025 Fc или еще
меньше за недостатком места. Объем перепускной трубы, включая объем
клапанных коробок и кольцевого канала или рубашки, большей частью
оказывается достаточным, ибо уже вполне приемлемо, если объем реси-
вера отвечает таковому ЦВД.

Б машинах компаунд благоприятный угол кривошипа (100- 110°,
кривошип ЦНД опережает) и заблаговременное предварение выпуска
в ЦВД влияют в смысле уменьшения ва потерю между дпаграммами и
делают излпшним ранее употребительные большие ресиверы. Тандэм-
машнны позволяют осуществвть малый объем ресивера. Для прямо-
противоположных кривошипов (180°) см. стр. 540; яри отсутствующем
или очень малом ресивере резче проявляется влияние конечной длины
шатуна.

При выполнении следует учитывать тепловое удлинение труб, верти-
кальные части их не должны быть коротки. В ресиверах с двойными
стенками, выполненными с паровой рубашкой, наружная часть должна
иметь возможность расширяться независимо, поэтому может быть прочио
связана с внутренней трубой лпшь на одном конце. По тем же основа-
ниям так называемые промежуточные пароперегреватели выполняются
из (Т-образных труб, проходимых рабочим паром перед выходом в ЦВД.

Конструкции втого рода защищают ЦВД от слишком высоких теператур, однако
часто отнимают от пара слитком большой перегрев. Сверх того, спуском воды по большей
части совершенно пренебрегают, так что образовавшийся и трубах конденсат, примеши-
ваясь к перегретому пару, увлекается им в ЦВД. Поэтому следует позаботиться—в уже
существующих установках путем соответствующих изменений—о спуске воды как свежего
пара между ресивером и цилиндром, так и ресиверного пара.

Диаметр в свету пароотводной трубы лишь в случае
принудительного выхлопа рассчитывается меньше, чем то следует по зна-
чению 0,03 Fc; при длинных выхлопных паропроводах (отопление,
использование отработавшего тепла) расчет ведется согласно т. I, отд.
Теплота: движение по трубопроводам при 15 m/sec (равномерное проте-
кание) или менее.

Пароотводная трубя для работы па конденсацию лучше по значению
0,05 Fc; для центральных конденсационных установок можно рассчиты-
вать по скорости пара в 100 m'sec, отнесенной к удельному объему
(давление 0,25—0,15 at, удельный вес 0,16—0,10, т.-е. в среднем 0,13,
объемы на 1 kg от 6 до 10 т3).

По Вейсу диаметр d для количества пара D за одну минуту в kg:

для коротких паропроводов d =	: 15,

для длинных паропроводов d} =(1	1: 600)-d,

при чем считается в метрах от машины до конденсатора.

Использование отработа иного пара см. стр. 665.

Подогреватель, работающий мятым пдроя см. на стр. 461. Прп маши-
нах с конденсацией равным образом часто включаются подогреватели, дабы
подогреть питательную, уже очищенную воду илн неочищенную для
очистки. Получаемая теплота воды в зависимости от вакуума 35—55°.
Поверхпость нагрева 5—10 т2 для 1000 kg воды за час. Многократное
пропускание воды через трубы; рекомендуются свободные проходные
сечения для пара между ними, а равно в-зуска п выпуска. Эти подогре-
ватели следует устраивать возможность ближе к цилиндру, дабы исполь-
зовать толчок выхлопа; многократное изменение направления пути пара
излишне и увеличивает противодавление в цилиндре.

Подогреватели воздуха выполняются в виде цилиндрических тел
с узкими латунными трубамн, через которые воздух прогоняется венти-
лятором, служат для обогревания и удаления тумана; иногда делаются
с гглезными трубами, замурованными между двумя камерами; воздух
обтекает трубы, предназначаясь для сушильных устройств. Первые уста-
навливаются вблизи машины; вторые большей частью поодаль с длин-
ными под- и отводящими паропроводами, в виду чего необходимо подсчи-
тывать потерю вакуума для машины, равно и при длинных вакуумных
магистралях для обогревания. В качестве запэрных органов следует
применять исключительно задвижкп. По подсчету см. Теплопередача,
i. I, отд. Теплота и т. III, отд. Отопление и вентиляция.
с)	Рамы.

Рамы должны непосредствен н но воспринимать различные
возникающие усилия. Прп этом напряжений в фундаменте следует без-
условно избегать. II лечи действия сил следует низводить до наимень-
шей возможной величины; поэтому, высота оси цилиндра над рамой, т.-е.
строительная высота горизонтальной машины над фундаментом должна
быть по возможности мала.

Примеры; рамы для горизонтальных машин. Фиг. 914 изображает плоскую раму
с насаженными па нее направляющими крейцкопфа с 4-мя поверхностями скольжения,
фиг. 915—раму с направляющими в виде стола, фиг. 916—919—круглые направляющие,
большей частью наложенные, при этом фиг. 917 со свободными направляющими н цоко-

Фиг. 916.

Фиг. 917.

Фиг. 918.

лем кладки фундамента под балкой. Все больше завоевывают себе место вильчатые рамы
для прямоточных и тяжелых тапдем-машил (так иапр. конструкция MAN фиг. 9181. Отли-
чием, характеризующим новейшее выполнение, является применение корыта под кривоши-
пом и шатуном, в качестве защиты от попа далия масла ва станину н в целях достиже-
ния большей жесткости рамы, при чем корыто чаще всего отливается с ней ва одно
целое. Свободные поддерживающие балки (фиг. 919) применяются сравйитейЬйб
<1) Коренной подшппппк.

В горизонтальных машинах большей частью выполняется нз четырех
частей, причем одна, или обе боковые части вкладыша могут быть уста-
навливаемы. Последнее обеспечивает строгое выравнивание износа; однако
установка в большинстве случаев не делается достаточно точно. Поэтому
все больше и больше стараются применять простейшую к шструкцню,
пригнанные по всей окружности вкладыши с тонкими листовыми проклад-
ками. Старые конструкции для установки пользовались боковыми нажим-
ными винтами или клиньями, работающими либо „на давление"

Фиг. 920.	Фиг. 921.

(фиг. 919 п 920 слева), либо „на растяжение" (фиг. 920 справа, 921). Послед-
ние предпочтительны. Применяется один широкий клин с одним винтом
или два-три узкие, вводимые в прорезы в теле подшипника и прижимаю-
щиеся к вкладышу выдающейся вперед илп врезанной в него наклон-
ной поверхностью. При хорошей работе можно допустить подтягивание
установочных клиньев гайками на крышке подшипника (плотно притянутой).
При этом, однако, нельзя упускать из виду, что установка не: а шс.пма от
крышки. Конструктивный пример исполнения нафиг. 920 дай для широких,
ь по флг. 921 для узких натяжных клиньев. Полость клина должна
быть замкнута снизу, дабы масло не могло попасть на фундамент. Под-
ш ишики с косой плоскостью рлгьема предпочитаются для вильчатых
рам машин небольших размеров (коленчатый вал), если не предиола.-
гается никакого другого подшипника для коренного вала. В ином случав
последний также разнимается по наклонной плоскости.

Вертикальные машины снабжаются жесткими пустотелыми фунда-
ментными опорами. Фиг. 922 изображает корытообразное выполнение под
подшипниками с замкнутым желобом для масла в целях достижения
большей прочности на изгиб н простоты сборки. Подшипники нз двух
частей, разделенные горизонтально, с кольцевой смазкой.

Все коренные подшипники заливаются белым металлом; для вклады-
шей применяется чугунное или стальное толстостенное лнтье. Вкладыши
должны точно пригоиятьси в теле подшипника по цилиндрической поверх-
носги; целесообразно делать нижнюю часть вкладыша выворотной кверху
при небольшом поднятии вала. Предохраняющим приспособлением От
поворота во время работы служит упор нли штифты.

Фиг. 922.

Фиг. 923.

Конструкция сомкнутых рам вертикальных машин с большим
числом оборотов дана на фиг. 923. Весь передаточный механизм заклю-
чен в коробкообразной станине, разъемной по плотности разъема под-
шипника. В маленьких аггрегатах коробка делается неразъемной; вал
заводится через боковые отверстия. Через них же монтируется и обслу-
живается плоский центробежный регулятор. Кроме того, коробка снаб-
жена крышками.

Поршневые н золотниковые штоки перед входом в коробку еще раз
проводятся через сальники, дабы задержать воду и масло. Смазка про-
изводится под давлением. В малых машинах может быть достаточно
масла, разбрызгиваемого из коробки кривошипа. Вкладыши выполняются
с соответственными вырезами п уловителями.

е) Оборудование паровых машин.

Тщательная изоляция всех нагревающихся частей нетеплопроводной
массой и обшивкой из листового железа; последнюю на нагретые желез-
ные части опирать на асбестовой прокладке, лучше же крепить к отдель-
ным точкам опоры или ребрам. Демонтаж должен быть возможен без
каких-либо повреждений.

Смазка подшипников, цапф и эксцентриков лучше всего циркули-
рующим маслом, с насосом и непрерывной очисткой. Маленькие части
снабжаются фитпльными или капельными приспособлениями И, во всяком
случае, ив общего резервуара. Устройство ряда масляных резервуаров
дает возможность сберечь в количестве и длине труб.

Для экономии в расходе масла важно принимать меры для преду-
преждения его разбрызгивайпя в виде чашек, отражательных листов или
вполне сомкнутых стенок, чтобы каплп масла могли стекать. Повторное
употребление самоочевидно, однако, следует заботиться о том, чтобы
цилиндровое масло у сальников и т. п. улавливалось отдельно, иначе
происходят частые перебои в работе капельных устройств, т.-е. труб и
фильтра. Сравн. также т. I, XIII раздел, отд. 6, Материаловедение.

I) Конденсация.

Количество тепла гк, подводимое к конденсатору в 1 kg пара
обычно принимается равным 625 kcal, соответственно давлению 0,25 at abs,
однако, в виду влажности пара и охлаждения паропровода к конденсатору,
достаточно принимать ik = 600 kcal/kg. В паровых машинах по большей
части гк равно 580 н до 560 kcal kg; значение это может быть еще
уменьшено благодаря охлаждению, в особенности при длинных магистра-
лях в центральной конденсационной установке или при включенном
в сеть подогревателе.

Следует иметь в виду, что из всего количества тепла i kcal/i Р S h, отвечающего
расходу пара машиной С* kg/i Р S h отдается тепловой эквивалент работы632,3 kcal/iP S h
и от 30 до почти 100 kcal/i Р S h иа теплоизлучение (вообще говоря в сильной зависи-
мости от местных условий). Кроме того из подведенного количества тепла i следует
вычесть теплоту жидкости i'm образовавшегося конденсата Ст kg/i Р S h из паровых
рубашек, соответственно давлению в обогреваемых пространствах. В этом случае конден-
сатора достигают лишь  Спг kg i Р S h.

Между абсолютными давлениями в 6 и 12 at. £ для сухого пара от 660 до 668 kcal/kg,
при 3°/0 влажности пара £—640 — 650 kcal/kg, при перегреве от температуры насы-
щения £— 158 — 187° до 250°, г (теплосодержание г по Моллье, т. I, отдел Теплота,
стр. 526 пары) — 708,8 до 703,8, при перегреве до 320° г и тех же пределах 742.2
до 737,1 kcal/kg, например, для одноцилиндровой машины при 6 at. £7^ = 9 kg, Ст =0,3 kg).

ik = (9-640 — 632,3 — 50 — 0,3-160) : 8,7 = 578 kcal/kg,
для машины, работающей перегретым паром при 12 at и 320°	„ 4,2 kg,

ik = (4,2 • 737,1 — 632,3 — 100) : 4,2 = 562 kcal/kg.

Охлаждающая вода, при подаче из
колодца имеет довольно постоянную темпера-
туру около 10°, из рек и прудов, в зави-
симости от расположения и времени года,
около 25°, при возвратном охлаждении (гра-
дирни) при благоприятных условиях 25—30°,
ио иногда и свыше 40°.

1.	Конденсация смешением. Охлаждающая
вода приводится в конденсаторе в непосред-
ственное соприкосновение с паром и притом
обычно присасывается благодаря разрежению
до высоты 7 m при скорости в трубе 1—2m sec,
а далее возможно лучше распыливается впры-
скивающим краном или конусом, либо брыз-
галками илп водосливами (фиг. 924). При длин-
ных трубопроводах следует тщательно подсчи*

Фиг. 924.
тать сопротивления в трубах, кране, коленах, клапане, всасывающей
сетке п брызгалке.

Температура смеси (температура в конденсаторе) tk, при
поршневых паровых машпнах в случае, если подача холодной воды
обеспечена, обычно не ниже 30°, иногда 35— 40°, для получения более
теплой питательной воды, что, однако, чувствительно ухудшает расход
пара термически правильно построенными машинами.

Количество охлаждающей воды т на 1 kg пара определяется
нз гк 4- mlw = (m-|- \)tk (при чем t„ и tk температура для теплоты
жидкости см. т. I, стр. 581, табл. 6 для насыщенного водяного пара
под графой г'). Для средних условий ж = 25 — 30, при теплой охла-
ждающей воде обычно не выше 40, вследствие чего tk и соответственное
давление в конденсаторе рл становятся выше. Если продукты конденсации
отсасываются совместно мокровоздушным насосом, что преимущественно
встречается н поршневых машинах с самостоятельной конденсацией
(параллельный ток), то давление в конденсаторе
рк — Ра + Pi, т.-е больше на величину давления находящегося н конден-
саторе разреженного воздуха; при исправных воздушных насосах,
плотных сальниках и трубопроводах pi может быть сведено до 1 cm,
но чаще равно 2 — 3 ст ртутного столба.

Следует сравнивать показание вакуумметра с одновременным действительным положе-
нием ртутного барометра (в зависимости от уровня моря и погоды); разница дает р& 4- pi
например, при барометрическом давлении в 73 ст и показании вакуумметра 61,5 ст,
Pd Р1 — сш; ссли ^к ~ 40°, т0 Pd ~ ст и< следовательно, pi = 3 cm. Суще-
ственно большие значения р} указывают па чрезмерный присос воздуха через сальники,
веплотпосли во флаипевых соединениях, нли на недостаточность нли неисправность
воздушного насоса (стр. 644).

При конденсации противотоком вода и воздух, или также и пар,
движутся в конденсаторе прямо противоположно, вода и воздух отводятся
порознь, последний в месте поступления холодной охлаждающей воды,
вследствие чего и давление отвечает ловольво близко некоторой низшей
температуре tw. Иначе обстоит в месте, где вступает пар п выходит
нагретая вода, именно давление пара отвечает более высокой температуре,
но одновременно н давление воздуха б.дет ниже. Поэтому давление
в конденсаторе лишь немногим вышерл, в оказывается возможным обойтись
меньшим количеством охлаждающей воды и достичь лучшего вакуума.

Эти выгоды особ’ипо хорошо выявляются гам, где приходится иметь дело с теплой
охлаждающей водой илп с использованием нагретой, вытекающей из конденсатора воды
и там, где в отработавшем паре содержится много воздуха иди газа.

Вода часто оиюдшея помощью так называемой барометрической спускной тртбм
(фиг. £24) (Н около 12 га), поздух отсасывается сухим воздушным насосом L (золотников >.i
насос Вейсса или подобные ему). Падающая в трубе вода захватывает с собою
значительные количе» тва воздуха и таким образом разгружает сухой воздушный насос.
По Вортингтону отвод воздуха улучшается при наличии струйных присасывающих
аппаратов. Подвод охлаждающей воды по Вейссу производи) ся особым насосом Р,
поддерживаемым в своей работе всасывающим действием конденсатора, в который
напорная труба входит сверху. Вход пара имеет место на нижнем конце конденсатора,
поэтому отрабоавший пар должен быть высоко поднят (удаление воды из пара г< лед
за машиной). При возвратном конденсации коиденсагср усiанавлпкается так вы<<ко,
чтобы стекшая вода могла бы выливаться в оросительный желоб нз приемника, куда
входит (под волу) спускная труба.

Конденсация противотоком без барометрической
спускной трубы с сухим воздушным насосом, отсасывающим вверху,
и отводом стекшей воды поршневым васосом, затруднительна, ибо последний
при частичном наполнении, вследствие меняющегося количества воды,
свободном от воздуха, часто бьет. Поэтому Вальке пользуется соответ-
ственно глубоко установленным насосом, находящимся под постоянной
заливкой для теплой воды и регулированием положении уровня воды
в конденсаторе помощью поплавка. Применяемость к различным нагрузкам
требует изменения в числе оборотов, чем, однако, иногда можно прене-
бречь. Новейшие конструкичи применяют в конденсаторе центробежные
на осы дл.| воды в воздуха по предложению Вестингауз-Леблана (стр. 640).
Особые конструкции: Вальке, Броун, Боверв, AEG (Industrieи.
Technik, IS2O, тетр. 5, К. Hoefer). Прв электрическом приводе воздуш-
ного насоса для впрыскивающей конденсации в виду опасности затопления
конденсатора при обрыве или соскальзывании ремня или при остановке
мотора, таковой должен быть снабжен поплавком с рычагом, открываю-
щим выпускной воздушный клапан при подъеме воды, дабы уничтожить
вакуум. Открытие предохранительного клапана на конденсаторе привле-
кает внимание наблюдающего за установкой при всякой порче вакуума.
Кроме того, устанавливаются автоматические выхлопные заслонки,
клапаны или несколько предохранительных вентилей, проходное сечение
которых оказывается достаточным для выпуска пара уже при избыточном
давлении н 0,1 at, пока это не будет замечено наблюдающим.

Объем впрыскивающего конденсатора в единичных кондевсапиовных
уставовках паровых машвн, в виду пропзвольвости в расчетах, доводьво
различив. Выполневвя: в виде расширения выхлопной трубы (вблизи
цвлпндра), установленного рядом с воздушным насосом или входящего
в корпус последнего. Объем (исключая выхлопную трубу) 0,5 от рабочего
объема ЦПД нли более; либо 5-ти (до 10)-кратный рабочий объем
воздушного насоса двойного действия; либо 15—20-кратный объем
секундного вбрызгиваемого количества воды. Для конденсаторов Вейсса,
вбрызгивающих конденсаторов для ’ паровых турбин и центральной
конденсации отношение их объема к секундному объему вбрызгиваемой
воды составляет 25 и до 60, в особенности для конденсаторов с большим
водяным объемом (уравновешивающее действие при колебаниях в работе
ио Бальке, Кисельбаху, Вейссу, сравни также Dubbel, Dainpfmashinen
6 Aufl.).

2.	Поверхностная конденсация. Отработавший пар и охлаждающая
вода разделены стенками труб и большей частью направляются по прин-
ципу противотока; охлаждающая вода уходит при температуре, лежащей
на 10—15° ниже температуры, отвечающей давлению отработавшего
пара; при особом направлении путей обтекания и противотоке ниже
на 0 - 5°. Количество охлаждающей воды 40—50-кратное, для паровых
турбин часто еще больше. Подвод почти исключительно центробежными
насосами, расход силы которых определяется в зависимости от сопро-
тивления в трубах [в зависимости от скорости воды (до 2,5 m/sec)
от 1 до 8 m вод. столба] и от высоты подъема. (При возвратном
охлаждении насос должен поднять воду на высоту оросительного желоба,
высота подъема вряд лн меньше 6 т, поэтому преодолеваемое сопро-
тивление около 12 m вод. столба нлн более). При заборе воды из проточ-
ного источника может быть использовано включение особого подъемника.
Отходящая вода возвращается ниже уровня, чем вновь выигрывается
высота пад. лия.

Удаление воздуха и конденсата производится либо совместно
мокровоздушным насосом, либо раздельно: в старых конструкциях сухими
золотниковыми воздушными насосами и насосами для конденсата
с плунжерными нли дисковыми поршнями; в новых выполнениях центро-
бежным воздушным насосом (е подводом воды) и такими лее насосами
для конденсата; с некоторых пор находят себе все более и более воз-
растающее применение эжекторы, работающие водой (MAN) или паром
(И о с с е) и при том либо самостоятельно, либо в помощь центробежным
насосам >)•

Конструкции: закрытые поверхностные конденсаторы чаще цилиндри-
ческой формы с плоскими трубными решетками (для морской воды
из бронзы пли вальцованных латуянь.х пластин, в прочих случаях
из железа с предохранительной окраской), между которыми протянуты
бесшовные латунные трубы (для морской воды луженые с обеих сторон).
Вода проводится по 2—4 отделениям взад и вперед сквозь трубы; нар
поступает сверху и либо направляется разделительными стенками
по тому же числу отделений, либо пересекает трубы поперечным током.
Конструкция Галля — пар проходит через трубы — больше уже не приме-
няется. Также неупотребительно н радиальное размещение разделительных стенок.
Последние устанавливаются параллельно, горизонтально или наклонно, согласно фш’.925и 926;

Фиг. 925.

Фнг. 926.

при длинных трубах поддерживаются вертикальной промежуточной стенкой прн разделения
надвое потока пара. Конденсат отводится внизу вместе с воздухом, или же встречается
раздельный отсос воздуха от некоторого, выше расположенного, места, при чем следует
заботиться о наилучшем охлаждении воздуха соответственным расположением раздели-
тельных сгепок н направлением циркуляиив воды.

Прн наклонно расположенных с азделитель пых перегородках конденсат из первого
отделения, собирающийся на поверхности стенки, может отводиться отдельно, дабы
получить более высокую температуру н уберечь пвжние трубы от смачивания стекающей
водой (ухудшение теплопередачи). Тип такого давно известного устройства в особенности
развит в так называемом Kontraflow — конденсаторе и сходных с инм конструкциях
(конденсаторы с поперечным током) (фиг. 9^7). В этом случае проход пара совершается
по ширине конденсатора, первое отделение снабжается вертикальной разделительной
перегородкой ради разделения потока пара н отвода горючего конденсата; оио составляет
почти 0,75 всей охлаждающей поверхности. Остаток располагается сбоку и служит для
охлаждения воздуха.

OV— конденсатор завода Броун-Боверн (фиг. 928)* обладает свободным,
сужающимся книзу центральным ирострап- твом, распределяющим -вход пара по всей
ширине в расположенные по обе стороны группы труб с большой поверхностью сопри-
косновения. Воздух отсасывается с обеих сторон; каждая из предыдущих дырчатых
перегороюк вместе с уменьшением проходного сечеиия обеспечивает равномерное
протекание. Направление движения поды производится раздельно для той и другой

‘) К 3 а 1 g е г. Z. f. Turblnenw. 1914, ctp. 249 в след.
половины, так что одна сторона может быть выключена и во время работы после открытия
крышки (крышечные дверки) может быть прочищена. В другой половине одновременно

возрастает скорость воды, вследствие чего улучшается теплопередача, и общая потеря
в высоте вакуума очень мала (около 2%).

Охлаждающая вода движется по трем путям; водяные камеры установлены почти
перпендикулярно, так что имеет место противоток; при этом капающий конденсат
попадает только на трубы той же темпера-

туры , становясь теплее чем обычно на 5°,
а иногда и больше при том же вакууме;
таким образом напряжение охлаждающей

Фиг. 928.

Фиг. 927.

Фиг. 929.

поверхности может быть увеличено на 20— 30°/о. G 1 n a b a t аналогично использует
боковой подвод пара и располагает трубы так, что они (Z. d. V. d. I. 1924, стр. 1121)
смещены друг относительно друга примерно па половину диаметра (фиг. 929), так что
стекающая по середине вода встречается с последующей
нижней трубой по касательной, смачивая таким образом
только четверть длины окружности. (Сомнительно, во всяком
случае, чтобы при существующих скоростях имело бы место
вертикальное патепие воды).

В конструкциях согласно фиг. 925 и 926 сечение отделе-
ний постепенпо уменьшается в наирав.теиии прохода пара
соответственно уменьшению его объема (число труб около
0,45, 0,25, 0,15. 0.15 или l/s, 1/4» 1/в» J/b)- в первом отделении
благодаря выемке труб облегчается проход для пара. Внешние

грубы для защиты от толчков пара и увлекаемой им воды иногда имеют большую толщину
груб. Дырчатые листовые перегородки в месте входа для защиты труб более ие применяются.

Конструкция и длина конденсатора находятся в том соотношении с диамет.-ом труб,
что полная длина последнего нормально ие должна превышать 80—100-кратного внешнего
диаметра трубы, в предельном же случае не свыше 130-кратного. Узкие трубы имеют
в диаметре 16—22 mm (морские), толщина стенок 0,7—1 mm, 6owe широкие трубы
25—32 mm прн толщине стенок 1—1,3 шт. При последних можно осуществить кон ен-
саторы длиной и 3 500 и до 4 200 mm ио наружному обмеру, одпако, если не имеется
особых основанпн, то приходится разделить трубы по длине разделительной перегородкой,
при чем приходится применять более \зкие трубы. В конденсаторах морских установок
прямоугольного нли грушевидного сечения с узкими трубами, является необходимым
ряд придающих жесткость пластин, при чем проход пара совершается поперек конден-
сатора одновременно через всо его отделения.

Закрепление и уплотнение труб в трубных решетках производится развальцовкой
(при соответственном качестве материала труб *) или, большей частью, уплотняющими

*) У сл о и ня приемки: испытание внутренним давлением от 20 — 30 at.
(в зависимости от диаме«ра и толщины стенок), испытание на сплющивание и нормальный
загиб енлющепной трубки вокруг проволоки диаметром 5 mm, раздача конической
оправкой на 30°/о о* диаметра без появления трещин,
применено. Аналогичные устройства могут быть также рекомендованы для конденсации
смешением. Маслоотделспне может также производиться центрофугами. в

При заказе и приемке маслоотделителей для машин с конденсацией необходимо осо-
бенно строго следить за тем, чтобы потеря вакуума не превышала 1 ст ртут. столба,
что безусловно достижимо при правильном устройстве.

3.	Струйная конденсация, центробежные конденсаторы, центробеж-
ные воздушные иасосы. Струйный конденсатор Кёртпнга.
Отработавший пар поступает в конусообразное пространство, окружающее
смесительное сопло и через многочисленные, скошенные отверстия попа-
дает в последнее, где встречается с рядом струй охлаждающей воды (выходя-
щих нз группы узких сопел). В выбрасывающей части (диффорузоре) при-
бора происходит преобразование скорости в давление и присосанный
воздух сжимается до наружного давления.

Аппарат всегда устанавливается вертикально, спускная труба внизу на длине 0,6 го
идет вертикально, прежде чем наступает перемена направления.

Акционерное о-во Лаваля рекомендует 60—65-кратное количество охлаждаждающей
воды для получения вакуума в 88—90% н длинную выхлопную трубу (прн давлении
в 0,1 at abs, объем в 15 ш3 на 1 kg отработавшего пара нрн скорости его в 50—55 m/s^c;
высота напора 7—8 т, скорость воды в иодводящои трубе 1—1,3 m/sec; спускная труба
несколько уже.

Если возможно удовлетвориться меньшим вакуумом в 80% (85% прн очень холодной
воде), то достаточно 50-кратного количества воды прн несколько меныпгм аппарате.

Центробежные конденсаторы по Кольбу дают возможность полу-

чить при полном подводе воды к центробежному насосу и устанавливае-

Фвг. 931.

мых сопловых стенках дискообразную струю,
вступающую в кольцеобразное сопло. В поздней-
ших выполнениях применялись лишь для отсоса
воздуха (Тиссе н-П ф л е й д е р е р). В качестве
воздушных центробежных .насосов могут быть
также приведены насосы комбинированные в одно
целое со струйным прибором (соплом) (Б е й г е
и К ю н ц л и).

Центробежные воздушные насосы отличаются
тем, что дают прерывистую струю воды, вслед-
ствие чего образуется так называемый водяной
поршень; выполняются в различных конструктивных
оформлениях:

Вести иг а’ув-Леблан. К рабочему ко-
лесу It насоса вода подводится лишь частично
при I. При использовании насоса для струй-
ной конденсации, рабочая вода вступает
в ряд расположенных друг за другом сбор-
ных сопел sp s2 (фиг. 931), а затем в выхлоп-
ной конус d. Вход пара при атом происхо-
дит в А.

Величины

Количество пара fcg/h при темпе-
ратуре воды в 15°...........

Расход силы на валу насоса

Б Р. S....................

Нормальное число оборотов
в минуту .............

Д)0	00	0	01
500	1000	2000	3 000
3	4,5	7,5	12
1500	‘ 960	960	960
Для больших количеств пара той же фирмой' устраиваются конден-
сационные установки работающие смешением (начиная с 1500 kg
и свыше 80000 kg/h) снабженные оригинальными инжекционными
соплами и отделенной нижней частью конденсатора, из которой порознь
откачиваются сверху воздух, а снизу вода. Последняя удаляется центро-
бежным насосом, присоединенным к водяному пространству через обрат-
ный клапан; насос зтот может поднимать иоду на значительную высоту,
так вапример, ва градирню (см. стр. 652).

Воздушный насос Вестингауз-Леблана работает
с* непрерывно циркулирующим количеством воды (вход при В) и имеет
лишь одно сопло s (фиг. 932).. Число оборотов в минуту для находя-
щихся на одном и
том же валу обоих
центробежных насо-
сов равно 960 для
часового количества
пара до 7200 kg,
720 до 16200 kg h
и 480 для большего.
Расход силы на кон-
денсацию смешением
для 30 in кратного
количества теплой
воды, в предположе-
нии высоты полного

напора в 12 m (около	Фот. 932.

1,5 m высоты напора
сверх васоса теплой воды) определяется по коэффициенту полезного
действия, равному 36% включая и работу воздушного насоса. Для по-
верхностной конденсации насосу Вестингауз Леблана нормально
дается 1500 — 2500 об/мин. прн отъединении фланца, т.-е. без подвода
воздуха, насос этот дает так называемый теоретический, отвечающий
температуре воды, вакуум. Расход силы немногим больше, чем для пор-
шневого воздушного насоса на ту же производительность с выравнива-
нием давления.

Пуск в ход производится помощью нагнетаемой воды или вспомо-
гательным паровым соплом при е.

Всеобщая Компания Электричества. Подвод воды про-
изводится по всей окружности рабочего колеса, вход циркулирующей
воды (охлажденный конденсат, прп пуске в ход подается под давлением
из вышерасположенного резервуара) имеет место в середине рабочего
колеса (фиг. 933), расположенного на весу на конце вала, при этом
он может быть регулируем.

Разреженный воздух подходит по окружности и увлекается отдель-
ными выходящими струями воды в неподвижно закрепленный диффузор
и там сжимается, будучи заключен в наклонно расположенных, сужаю-
щихся кнаружи, направляющих каналах, между водяными поршнями.

Для поверхностной кондепсации и том же самом кожухе имеется
еще н центробежный насос для конденсата (D2)- На том же валу мои-

Хютте. Т. II.

41
тирован насос для охлаждающей воды С особой конструкции, преду-
смотренной для высокого числа оборотов'и паровая турбина А, служа-
щая для привода всей установки. Вместо нее можно также применить
и электромотор; однако преимуществом паровой турбины является ее
приспособляемость к увеличению числа оборотов в соответствии с надоб-
ностью. Воздушные насосы могут также располагаться горизонтально,
в особенности для судовых установок.

Фиг. 933.

Собственно говоря, применение циркуляцнонон воды для центробежного насоса
делает необходимой установку какого-либо охладителя, однако имеет ту выгоду, что
по положению уровня в сливном бассейне можно определять количество пара, отсосанного
насосом и в нем сконденсировавшегося. Во время работы избыток откачивается во вса-
сывающую трубу конденсационного насоса через трубу с краном.

Там, где это ие производится или оказывается невозможным, как, напр., прн водо-
струйных приборах, обслуживаемых охлаждающей водой поверхностного конденсатора (до
или после него), н отходящей воде могут заключаться большие количества пара; соот-
ветственно тому замеры конденсата дают меньшие величины расхода пара.

На этом основании, а также н ради применения возможно более холодной и чистой
воды для рабочего колеса н сопел, следует предпочесть циркулирующую, хорошо охлаж-
денную воду. Предполагаемое к применению холодное добавочное количество воды сле-
дует пропускать через охладитель.

Водоструйные приборы (сопла) для отсасывания воздуха, работающие
охлаждающей водой поверхностного конденсатора, были впервые выпол-
нены Иоссе (Mitt. a. d. Maschinenlaboratorium Н. V. 1913). Все коли-
чество охлаждающей воды проходит через сопло, а по выходе из послед-
него через конденсатор к охладителю. Потеря давления в струпном
аппарате составляет 5—7 т.

Фирма MAN применяет различные включения (патенты Р. Н. М u 1-
1 е г). Вода, подводимая к соплу, ответвляется от общего ее количества,
проходящего по магистрали охлаждающей воды и, проработав в сопле,
возвращается обратно в бассейн градирни ниже уровня воды в нем. При
слишком малом давлении, так напр. свободном стоке охлаждающей воды
или при включении особого насоса,—к насосу для охлаждающей воды
добавляется одна ступень для увеличения давления в сопле пли устанавли-
вается специальный насос. Последний может также работать циркулирую-
щей водой. Охлаждение производится добавлением холодной воды. Для
предотвращения перехода воды в конденсатор при случайном падении ее
давления (недостаток воды, остановка мотора) устраивается воздушный
клапан, открывающийся под давлением пружины, коль скоро давление
воды, прижимающее его к седлу, ослабевает. Одновременно запирается
обратный клапан и препятствует таким образом нарушение вакуума.

Пароструйные воздушные эжекторы экономически выгодные только
в двухступенчатой конструкции для высокого вакуума, получают исклю
чительное распространение в связи с преодолением начальных трудностей
(пуск в ход, колебания и перебои н работе). Отработавший пар исполь-
зуется для подогрева конденсата. Для больших установок необходимо
несколько аппаратов, включаемых по мере надобности.

В конструкции Л е б л а и а (фиг. 934) обе ступени располагаются друг за другом
в осевом направлении, дабы нспользоиать энергию потока, выходящего из первого сопла.
Вторая ступень имеет несколько сопел для рабочего пара, выполненных в виде конусов
м кольцевую, щель для воздуха в наиболее узком месте эжекторного сопла. Вступающий
воздух заполняет все сечение диффузора, так что последний проектируется с таким
запасом, чтобы оказаться достаточным при пуске прибора в ход.

Фиг. 924.

Фпг. 935.

Фиг. 936.

Очень распространенный в Америке пароструйный воздушный насос Р а д о е т
(фиг. 935) использует в качестве второй ступени паровое сопло с предшествующим ему
диском, устанавливаемым по соответственному сечению, вследствие чего увеличивается
активная поверхность струи.

е ф е р применяет в первой ступени простое, а во второй кольцевое сопло н в
новейших конструкциях (фиг. 936) также пренебрегает уступом и наиболее суженной
части второго диффузора, каковой он применял в прежних конструкциях подобно
Леблану, однако без подвода воздуха. Результаты, вопреки очень малой поверхности
струн, весьма благоприятны. Вход воздуха защищен от нагрева горячим кожухом помощью
вставки из листового железа (а также безвоздушным промежуточным пространством) *)

х) Hoefer, Z. d. V. d. I. 1921 и 1923; S t о d о 1 a, Dampfturhinen, 5 AufL; Hoefer,
Die Kondensation bei Dampffcraftmaschinen, Berlin 1925. J. Springer.
Фиг- 937.

Струйный эжектор с промежуточным охлаждением. Josse
и Genseckc впервые ввели промежуточные конденсаторы между первой и второй
ступенью, где конденсировался пар, дабы съэкономить в работе сжатия. Благодаря этому,
я пределах некоторой ограниченной производительности (по отношению к воздуху), оказа-
лось возможным достичь высокого вакуума прн малом расходе пара Для откачивания
больших количеств воздуха и для пуска в ход добавляются между тем струйные эжектора
без промежуточного охлаждения.

Большинство конструкций (Иоссе-Генэеке, Бальке, Радойет) поль-
зуются трубчатыми охладителями, отдельные также и впрыскиванием. Де л ас применяет
помимо того охлаждение диффузора помощью рубашки. Охлаждение производится конден-
сатом, подогрев которого затем используется.

Фиг. 937 изображает конструкцию заводов S со da, в которой промежуточное охла-
ждение производится впрыскиванием конденсата, в то время как пар из второй ступени
конденсируется в трубчатом конденсаторе
при атмосферном давлении, отдавая свое
тепло протекающему конденсату. Воздух
уходит, конденсационная вода отводится
помощью поплавка н вместе с водой из
первой ступени подводится к сборному
патрубку конденсатора турбины.

Комбинированные паро - и
водоструйные насосы. Выпол-
нения Л. Шварц в К0 в Дорт-
мунде, но предложению Поссе-
Ген зеке, променяют паровые
сопла, отработавший пар из кото-
рых конденсируется благодаря
впрыскиванию конденсата, н уста-
новленный вслед за ними водо-
струйный аппарат.

4.	Поршневые воздушные
насосы. Моирэвоздушный насос
для конденсации смешением,
одновременно перекачивающий
воздух и теплую воду, нанболео
распространен для поршневых
паровых машпв. Определенве
размеров и конструкция, в случае
если вет необходимости принимать
во внимание особые соображения,
выбираются ва основанпн опыт-
отвочающая отношению количества
т -е. w —1 = 30 должна произво-

диться прн наполноппи насоса, равном >/4. Отсюда вытекает простое (уста-
новленное Поппером) соотношение: L — D : п для насоса днойного дей-
ствия н L — 2D : п для насоса простого действия, причем L в dm3—
объем, проходимый поршнем насоса (площадь поршня X ход), D — ча-
совой расход пара машиной н кд прн полной нагрузке, п — чпсло обо-
ротов в мнвуту. Прн возвратном охлаждении воздушный насос увеличи-
вают в соответствии с большим количеством впрыскиваемой воды, так
наир, на */12> если w 1 = 40.

Вакуум, достижимый при такпх размерах иасоса и при заданных условиях работы,
к большой мере зависит от конструкции иасоса ц числа его оборотов. При быстром ходе
вода в рабочей полости насоса насыщается воздухом и притом тем более, чем больше опа

ицх данных так, что подача насоса,
охлаждающей воды к пару w — 29,
подвержена переменам своего направления, благодаря расположению клапанов и путей.
Само собой разумеется, что н количество воды в отношении к объему хода поршня насоса
обусловливает соответственно большее содержание воздуха, так что может иттн речь и
о вредном пространстве иасоса. Медленно работающие насосы и, особенио, пертнкальнЫе
лучше освобождаются от воздуха, т.-е. воздух выделяется и выталкивается через клапан,
установленный в наивысшей точке. Однако, предполагаемый таким образом процесс быстро
нарушается. Воздух расширяется до начала всасывающего хода (фиг. 938) прежде, чем
могут открыться всасы-

вающие клапаны, и пред-
назначенная для разре-
жения часть объема хода
существенно уменьшает-
ся, вследовис чего ухуд-
шается достигаемый ва-
куум. С другой стороны,
большое количество воз-
духа обусловливает смяг-
чение хода, и то время как

Фнг. 938.

насосы с малым вредным пространством и хорошим воздухоудален нем нли, вообще, с не-
большим количеством воздуха работают редко, толчками вследствие быстрого увеличения
давления (фиг. 939) и удара воды о тарелки клапанов. Расположение клапанои па на-
клонной или вертикальной плоскости дает некоторое облегчение благодаря тому, что вода
соприкасается с тарелкой клапана еще до его открытия. Однако по большей части таким
вспомогательным средством является присасывание воздуха через кран с обратным кла-
паном („сопуичиком"), что ухудшает вакуум на Ifa—2 cm.

При подсчете достигнутого вакуума, руководствуясь принятой диаграммой, количе-
ство воздуха при расширении и сжатии определяют по закону р V== const, (причем, самооче-
видно, должны быть донуп епы некоторые неравномерности) и устанавливают, что расчет Не-
обходимо вести с добавкой минимально Бунзеновской величины 22?.—Т.% в отношении коли-
чества воздуха, заключенного в воде.Получаемое давление воздуха определяется из соотношения
объемов разрежения, а именно: между объемом для всасывания воздуха, равным полному
объему хода за вычетом наполнения водой и поправки па количество воды, иступающей
обратно из-за неплотностей и ва потерю от запоздалого закрытия клапанов (2—5%) и
полным объемом воздуха, отнесенным к давлению в at, состоящим из объема воздуха,
заключенного во впрыскиваемой воде (22?.—Г.%) -|- воздух, просачивающийся сквозь саль-
ники и прочие иеалотпости (см. стр. 650) -|- воздух в собственном количестве воды, Со-
гласно закона pV =. const.

Результаты могут быть еще хуже, если образуются воздушные мешки, когда вода
сильно перебрасывается п конструкция воздухоудаления неудовлетворительна Неплотности
могут существенно возрасти благодаря износу поршня, разъеданию седел клапанов и
расширению сальников при прохождении поршневого штока через клапанную коробку.
Поэтому следует заботиться о том, чтобы по возможности осуществить запирание воды,
дабы обратно могла бы попасть только она, но не воздух.

Фит. 940

Горизонтальные воздушные насосы двойного действия. Фиг. 9.40
изображает очень распространенную, однако устарелую конструкцию
с „подвесными" всасывающими клапанами и рядом напорных клапанов
в наивысшей точке и на остальной наклонной клапанной решетке.
Впрыскивание большей частью переносится в расширенную выхлопную
трубу, реже в пространство над всасывающими клапанами. Привод про-
изводится от удлиненной цапфы кривошипа помощью шатуна минимально
четырехкратной длины, рычагами нли балансирным трехугольником.
Отношение диаметра к ходу в этой конструкции может быть выбрано от
0,6 до 1, ибо выбранное с запасом проходное сечение клапанов легко
приспособить к скорости прохождения в 2 m/sec, или еще меньшей,
отнесенной к полному объему хода поршня (В с/2). Основной ошибкой
может быть назначение слишком большого вредного пространства.

Фиг. 941.

Г-
4

Фиг. 941 изображает предложен-
ный Вод мером и распространяе-
мый Фр и карт ом горизонтальный
воздушный насос с управляемым от
поршня всасыванием через прорезы.

В целях приспособления боль-
шего проходного сечения клапанов,

клапанная
лпченного
странство
выполнять
избежание

решетка выполняется уве-
днаметра; вредное про-
мало. Поршень следует
со сквозным штоком но
слишком быстрого его

износа. Свободное проходное сечение
прорезов jPc/3, лучше Fc/2, ибо,
иначе, при большем наполнении во-

дой, наступает подпор перед прорезами, что препятствует входу воздуха.
Нанесенный на чертеже насадок трубы (по Кёрнеру) полезен лишь
прн большом запасе н размерах. Рекомендуется рассматривать всю
часть объема хода, приходящуюся на прорезы как дополнение, с тем
чтобы наполнение водою было бы мевьше в васос работал спокойнее
Диаметр поршня следует выдержать большим, нежели ход.

Прн применении конструкции с всасывающими прорезами для насо-
сов установленных выше уровня земли с приводом от удлиненного
поршневого штока парового цилиндра, насос имеет малый диаметр
цилиндра и высокую скорость поршвя. Поэтому на концах клапаны
должны быть установлены сверху, при чем с особой тщательностью сле-
дует выдержать малую величину вредного пространства. В больших
конструкциях клапаны лучше нсего располагать по окружности на особой
съемной коробке, как то показано на фнг. 946, или в виде кольцеобраз-
ной резиновой ленты, как ва фиг. 942. Поршень движется под кла-
панами.

Вертикальный насос двойного действия с прорезами по Дёр-
фелю (1881) и Пражской Акционерной Машиностроительной Компании
(фиг. 942) использует кольцеобразные резиновые ленты вместо нагнета-
тельных клапанов, показавших многолетнюю выносливость в работе и спо-
койный ход даже при подаче воды на градирню при очень высоком числе
оборотов. Ход назначается равным диаметру или несколько большим.
Привод у локомобилей от эксцентрика, у горизонтальных машпв часто
с контр-крнвошнпом. Дешевы конструкции без кожуха, при чем насос
размещается в кирпичном резервуаре, наполненном водой и могущем
опорожняться.

Вертикальный воздушный насос простого действия. Старые, худшиекоиструв
ции воздушных пасосов простого действия берут свое начало от Уатта; будучи снаб-
жены клапанными поршнями они имели скорость поршня охран именно и в пределах до
Ч2 m/sec, ибо проходное сечение поршневых клапанов едва достигало 0,25 площади его.

Слишком малые размеры клапанов обусловливают большое избыточное давление при.
проходе, чю ускоряет изиос клапана н влечет за собой поломки закрепляющих болтов.

Конструкции с нырялом обычно предназначались для пенистой воды; они весьма
многообразны; по большей части клапаны располагаются по кругу, иногда и в боковых
коробках. Большое количество воды в рабочем цилиндре, плохой вакуум и глухие толчки
характеризуют их работу.

Современная конструкция Эдвардса (см. чертеж в отд. Судострое-
ние) отличается ускоряемым от поршня прохождением ноды через про-
резы. Преимущества: сплошной пор-
шень, требует лишь один комплект

Фпг. 942.

нагнетательных клапанов, имеет очень
малое вредное пространство, дает
благоприятный вакуум. Все же ход
не свободен от толчков, вспомога-
тельной мерой служит двухступенча-
тое выполнение (фнг. 947).

Двухступенчатые воздушные на-
сосы (Дёрфель, If-90). Разделе-
ние ступеней дает возможность пер-
вой работать с небольшим давлением
(0.3 at), поэтому с очень хорошим
объемным коэффициентом полезного
действия. Вредное водяное простран-

Фиг. 943.

стно постоянно мало; против проникновения воздуха извве или вслед-
ствие неплотности поршня имеются водяные затворы.

Вторая ступень щедро вентилируется; лучше всего снабжать ее воз-
душным мешком. Расширение заключенного и нем воздуха регулирует
промежуточное давление; сжатие смягчает открытие нагнетадьных кла-
панов. Отсюда определяется диаграмма, представленная иа фиг. 943.

Следует твердо помнить, что это двухступенчатое действие не связано с неравными
рабочими объемами (объемами хода) ступеней; много меньшего рабочего объема верхней
ступени следует ио возможности избегать, нбо в связи с этим увеличивается наполнение
насоса и скорость воды в проходном С' ченнн клапанов.

При вертикальном выполнении насоса диаметр цилиндра делается некоторой
средней величины. Приводная цапфа свободно располагается сверху; прямолинейная
направляющая по всяком случае необходима. Прежние конструкции для очень больших,
машин отличались клапанными поршнями с глубоко посаженной клапанной решеткой'
<Z. d. V. d, I., 1901 г., стр 364), кроме того, имелись всасывающие и нагнетательные кла-
паны. Средине и малые единицы выполнялись с всасывающими прорезами илн, смотря по
желанию, со сплошным нли клапанным поршнем (фиг. 944). Для быстрого хода нуждаются
в особо тщательном исполнении ради малости водяного пространства нижней стороны

н воздухоу даления.

Фиг. 945 изображает

Фиг. 944.

повое горизонтальное выполнение, отличающееся
очень легким доступом к клапанам, для привода от удлиненной
цапфы кривошипа; фиг. 946—для установки над уровнем пола
(конструкция Сундвигер) для высокой скорости иорошя.

Фиг. 945,

Насос Эдварса может быть выполнен двухступенчатым лишь при
условии применения плунжера в верхней ступени. Для впрыскивающей
конденсации этот после,".ннй по площади должен равняться минимально

Фиг. 946.	Фиг. 947.

0,6 площади поршня первой ступени. Воздушный буфер верхней ступени
образуется благодаря выступающим ребордам под седлами клапанов нли
также от высоты положения днища ныряла. Пнжняя сторона поршня
первой ступени снабжена желобкамн, дабы смягчить его удар о воду
(фиг. 947). Заслуживает внимания конструкция прохождения поршненого
штока через промежуточную решетку; неплотность (при нечистой воде)
может повредить в общем хорошему вакууму, поэтому необходимо пре-
дусматривать сменные втулки нли сальники.

Для клапанов воздушных иасосов большей частью при-
меняется резина. Большие четырехугольные клапаны закрываются с замед-
лением, поэтому предпочтительны круглые, диаметром от 150 до 200 mm,,
реже 120 mm, толщиной 15—20 mm, располагаются на решетках с ши-
риной прозоров в 24 — 30 mm (в среднем); иногда для улучшения изги-
баемости делаются тоньше по краям для малых диаметров. При уста-
новке клапанов на вертикальной плоскости следует предпочесть цнлпдри-
ческне держатели обычным коническим. Для горячей воды употребляются
особенно хорошо сопротивляющиеся материалы (дерматин), хотя н менее-
гибкие, а потому устанавливаемые для всасывающих клапанов с несколько'
большим зазором в держателе, т.-е. не в подвешенном состоянии.
Жесткие диски из вулканизированной фнбры, нагруженные латунными
пружинами с плоскими держателями могут быть рекомендованы. Метал-
лические клапаны делаются в виде дисков нлн колец нз прокатной
листовой латуни илп марганцовой бронзы; седло и плоские рифленые
держатели нз металла с пружинами (плоскими, латунными) нлн без них
равным образом не должны быть подвешены, а потому не всегда приме-
нимы. Еще реже для впрыскивающей конденсации применяются гибкие,
пружинящие, металлические клапаны. Для обеспечения хорошего доступа
к клапанам необходимо заботиться об устройстве хотя бы больших люков.

Поршни воздушных насосов часто выполняются без
иабнвки нли только с канавками, обычно с слегка пружинящими метал-
лическими кольцами. В горизонтальных насосах целесообразно устраивать
и заднюю направляющую в виду взноса при нечистой воде. Сальники пре-
дусматриваются пофиг. 940, если в результате их неплотности во всасываю-
щее пространство может проникнуть воздух; иногда устраивается водяное
уплотнение посредством специально сконструированного желоба или сое-
динением уплотняющего пространства
трубочкой с водопроводом. С большой
тщательностью следует подходить к во-
просу об уплотнении поршневого штока
прп прохождении его через клапанную
решетку (фиг. 941 по 945, где для того
же используется п сальник крышки).

Мокровоздушные насосы для по-
верхностной конденсации. Прежде для
судовых и стационарных заводских ма-
шин пользовались горизонтальными и
вертикальными насосами обычной кон-
струкции. Воздушные насосы, исполнен-
ные по фиг. 940, находили себе приме-
нение даже в паротурбинных установках;

однако, со временем стало ясно, что двухступенчатая конструкция
(Вейер или Эдвардса) заслуживает предпочтения. Двухступенчатые
воздушные насосы с поршнями Эдвардса и некоторыми цепными усовер-
шенствованиями выполнены для парных турбин фирмами AEG, Броун,
В о в е р и и К0 и др. быстроходными (свыше 200 обор/мин.) с электри-
ческим приводом одиночного, двойного (фнг. 948) и тройного типа.
Часто одновременно же и отсасывается конденсат. Там, где это не имеет
места, впрыскивание в насос производится охлажденным конденсатом.

Сухие воздушные насосы чаще всего нзготовляютсп в качестве
золотвпковых ваеосов с управляемым всасыванием, производимым по Бенсу
плоским, а по Кальке одним поворотным золотником с уравнительным
прорезом пли двумя. Предпочитается нагнетание управляемое с обратными
клапанами таковому же с самодействующими, ибо при поломке клапана ва-
куум еще может быть удержан золотником на должной высоте. Следует избе-
гать большого вредного пространства нз-заувеличения расхода силы и нагре-
вания присосанного воздуха перетекающим прн уравнивании давлений.

Насосы для конденсата (выполняемые почти без исключения в виде
поршневых) снабжаются всасывающими прорезами, устанавливаются
низко и по Кальке в ваде горизонтальных насосов двойного действия
или также вертикальных, двухступенчатых с прорезами с возможно
малым вредным пространством п воздушной трубой с управляемым
открытием для воздухоудаления за конденсатором. Рассчитываются на
трех-четырех-кратное количество отсасываемого конденсата. (Главным
образом для надежности в виду возможных неплотностей).

Установки этого рода уже почти не применяются для паровых тур-
бин, однако имеют еще некоторый смысл в центральной кондсн-
с а ц и п, прн которой трудно обеспечить плотность в эксплоатацни
и потому приходятся рассчитывать на большие количества воздуха, кото-
рые гораздо легче перебрасывать поршневым, нежели центробежным насосом.

Количество воздуха. По Вейсу1) просос воздуха через сальники,
равно как и через неплотности трубопроводов к конденсатору, длпна
которых Z га, молсет быть достаточно удовлетворительно выражен
коэффициентом неплотности р:

для плохо оборудованных устройств (горнопромышленные заводы
и т. п.) р=1,8+0,01 Z,

хорошо оборудованных (центральные электрические станции с цент-
ральной конденсацией) р = 1,8	0,006 Z,

для машин с отдельной конденсац. установкой Z = 0, т.-е. р = 1,8
что для исправных машин представляется очень высоким.

Для испаряющих аппаратов химических или сахарных заводов р=8,
в результате чего полное количество воздуха (включая и % во
впрыскиваемой воде в m8/min)

L = (0,02-|- р/а>) W: 1000 пли L = (0,02 ТУ-| рD) : 1000,

отнесевное к количеству охлаждающей воды ТУ в kg/min и крат-
ности ее w нлв количеству пара D в kg/min.

При этом принято, что это количество воздуха имеет температуру
конденсата 1к (т.-е. что поправка на увеличение воздуха от расширения,
т.-е. (273 -j- i/£): (273 -f- 15) представляется излишней). L отнесено к атмо-
сферному давлению.

Давление воздуха, создаваемое насосом pi = L: Уг, где Уг/мин.—
присасываемый им объем (с учетом потерь). Для впрыскивающей конден

F. J. Weiss. „Kondensation", Berlin, 1910, J. Springer.
сацни с мокровоздушным насосом содержание воздуха н водяном объеме
(см. стр. 645) лучше всего прибавлять к приходящейся на один ход вели-
чине L и относить Vi к рабочему объему хода за вычетом наполнения
водой и нескольких процентах на потерю в клапанах п неплотности.
В то время как прп параллельном токе давление в конденсаторе
Рк ~Pd~\~Pi ПРИ Ра соответствовало температуре в конденсаторе tk (см.
выше), — прн противотоке по Вейсу температуру в месте при-
соса t (Противотока) следует считать на некоторую величину а выше, чем
температура охлаждающей воды именно а — 4° 4~0,1 (tk — tlv), а равно
учитывать и давление пара, отвечающее этой температуре f (11ротивотока. =
= таким образом полное давление:

(противотока^	"Ьа) 1 '

То обстоятельство, что насос присасывает воздух опять-таки при мепыпей
температуре I (противотока), т‘"е* и ПРИ соотвстстпепноы уменьшении объема, по Вепсу
может быть опущено из рассмотрения при расчете насоса, если даже при конструиро-
вании обычного поверхностного конденсатора, работающего по принципу противотока,
была взята наибольшая величина для охлаждения воздуха.

При поверхностных конденсаторах величина содержания воздуха во
впрыскиваемой воде отпадает, поэтому, собственно говоря, следует сообра-
зоваться только с р. Так как отпадает и водяной объем 4), то для
сокращения расчета можно исходить из приближенного выражения D: 2п
(стр. 644) в случае если не требуется назначения размеров с запасом
ради достижения большего вакуума.

В паровых турбинах, благодаря тщательным сальниковым уплотнениям (паровой
лабиринт) и водяному уплотнению во фланцевом соединении с конденсатором, просос воз-
духа в значительной мерс ограничен, равно и всасывание воздуха питательными насосами
и инжекторами тщательно предупреждается. Поверочные подсчеты в благоприятных случаях
дают лишь 2 — 4 R.-T. перекачиваемого воздуха в % от количества конденсата, отнесен-
ного к атмосферному давлению и 0° С. Достигаемое давление воздуха р^ в конденсаторе
равно 2 сш и даже менее 1 ст ртутного столба. Парциальное давление р& также большей
частью меньше, чем то отвечает температуре в конденсаторе.

Расход силы ва конденсацию обусловливается в большой мере механи-
ческими сопротивлениями васоса в его прввода, подсчет ковх затруднителен.

Индикаторная мощность насоса для впрыскивающей кондепеапни в наивыгод-
нейшем случае (слип без подпития воды) при т=:29 и расходе пара па IIP. S. Ь
может быть выражена величиной С.: 750 i Р. S. на 1 i Р. S. машины (тем самым прн
С. — 7,5 kg I i Р. S. h 1%, при С* _ 5 kg/(i Р. S. h 0,66%). Однако расход силы легко
достигает н вдвое большей величины вследствие сопротивлений трения насоса и его при-
водного устройства, гавно как и при большом проходном сопротивлении в слишком узких
или жестких нагнетательных клапанах п выхлопной трубе; равным образом величина эта
соответственно увеличивается при большем количестве воды н высоте напора (возвратнот»
охлаждение).

ь паровых турбинах расход сплы иа впрыскивающую конденсацию оцени-
вается в 1,2% (до 2,5% для малых установок), что слишком низко; часто он достигает
двойной величины.

Для попер хпостпой конденсации с сухим воздушным и центробежным
насосами будут действа юльпы приблизительно те же величины, i ри двух ступенчатых
мокровоздушиых насосах несколько меньшие. При возвратном охлаждении расход силы
увеличивается иа %—1% из-за подъома воды на градирню. Величины этн относятся
к полностью нагруженной установке.

Расход пара двухступенчатыми пароструйными эжекторами для больших кон-
струкций оценивается от 1 до 1.5% расхода турбины при полной нагрузке (Стодола), при-
чем отработавшее тепло используется для подогрева конденсата.
Аналогичным же образом используется отработавший пар в одной нз подходящих
ступеней главной турбины и случае привода конденсационного насоса or вспомогательной
паровой турбины. Эю, однако, влечет за собой затруднения в регулировании, так что
во многих случаях конденсационная установка работает от электрического привода,
а паровая турбина служит лишь при пуске.

5.	Устройства для обратного охлаждения. Пруды дают слабое охла-
ждение; необходима поверхность от 3 до 4m2 на 1 Р. S.

Открытые граднрны. Клетки с хворостом нлн длинными дере-
вянными рейками. Высота от 8—10 ш. Па 1 Р. S. или на 0,3 т3 охла-
ждаемой воды в час требуется площадь основания около 0,3 т2 при
охлаждения на 20° — 30°, нлн 0,1 т2 прн охлаждении на 10 —15°.
Охлаждение достаточно интенсивное; недостаток — присутствие тумана
и мелкого дождя, окружающих градирню.

Закрытые градирни. (Градирни с вентиляторами). Верти-
кальные нли слегка наклонные, орошаемые водой поверхности нз дерева
или листового железа, помещенные в кожухе круглого нлн прямоугольного,
сечения. Теплая вода, хорошо разбрызганная, стикает с высоты 4—6 т,
при чем воздух протекающий через градирню под влиянием естественной
тяги нли вентиляторного дутья, отводит теплоту вследствие теплопро-
водности и испарения.

Деревянные вставки легко коробятся и трескаются: предпочтительнее поэтому
листовое волнистое железо; Вортингтон применяет листы толщиной 0,4—0,5 mm, свер-
нутые и входящие друг в друга цилиндры, диаметром 120 mm, высотой 200 — 300 mm;
насадка этими цилиндриками от 4,5 до 5 m высотой, располагается на решетке пз поло-
сового железа; площадь основания кожуха (до Отв диаметре) 1 ш2 на каждые 400 kg.
отработавшего пара в час. Высота башни 20 до 25 т, прн диамехре от 4 до 6 m (для
5000 и до 12 000 1g пара и час). К середине башни ио низу идет закрытая воздушная
труба, так как в пропитом случае падающие брызги воды мешают подходу воздуха. При
применении вентилятора высота насадки увеличивается до 6 т; орошаемая поверхность
должна быть около 0,7 т2 на 1 kg отработанного пара. Вода распределяется из центра
прн помощи вращающегося креста из груб (Otto Н. Mueller, V. D. I. 1905). Сооружение
очень компактное; охлаждающее действие очень интенсивное.

Башенные охладители.

Фиг. 949.

к середине основания градирни,
сборного бассейна.

Градирня нз ряда горизонтально
расположенных деревянных брусков
орошается охлаждаемой водой, при-
чем вода распределяется по гра-
дирне при помощн желобов и раз-
брызгивающих тарелок. Воздух под-
водится к градирне с боков н уда-
ляется через башню над градирней.
В новейших конструкциях завода
Бальке (в Бохуме, Германия) воздух
подводится к градирне не сбоку,
а по всей площади основания, бла-
годаря чему получается лучшее рас-
пределение воздуха по градирне.
Охлажденная вода собирается в этом
случае наклонными желобами, распо-
ложенными в ннжней части граднрни,
благодаря чему уменьшаются размеры
(Окончание сттпъи см. стр, 1434).
VI. Паровые турбины.

Перевод под редакцией инж. Н. Г. Зорина.

А. Общие данные.

а) Основные формы превращения энергии.

Теплота гореввя топлива, воспринимая паром в котле и создающая
полезное давление, а следовательно и тепловой перепад, превращается
в энергию движения и передается от движущейся струп пара иа кривые
поверхности рабочих лопаток ротора, на валу которого получается меха-
ническая работа.

1>) Классификация по используемому теплопадению.

1.	Турбины полного использования пара илн чисто-конденсационные
турбины для использования полного перепада от давления в котле до
достижимого вакуума. Применяются для привода электрических генера-
торов, центробежных насосов, вентиляторов, компрессоров, гребных судо-
вых винтов и для локомотивов; соединение нли непосредственное, илн
через зубчатую передачу с шевронными колесами. Турбины с выпуском
в атмосферу—только как вспомогательные, а также для освещения поездов.

2.	Турбины частичного использования пара, т.-е. с частичным
использованном располагаемого теплопадення, при использовании остальной
части перепада для других целен.

Турбины мятого пара для использования мятого пара паро-
вых машии, работающих в атмосферу; прн неравномерном поступлении
пара в соединении с тепловым аккумулятором.

Турбины с противодавлением, в которых используется
перепад в части высокого давления, а мятый пар отдается для отопи-
тельных и нагревательных установок илн н другие турбины. Вспомога-
тельные турбины для конденсационных установок и для питательных насо-
сов котельных.

Турбины с промежуточным отбором и турбины
двух давленнй—в первых пар в части высокого давлеипя исполь-
зуется полностью, а в части низкого давления частично отдается для
нагревательных целен; вторые н части высокого давления работают
е уменьшенным количеством пара высокого давления, а в части среднего
или низкого давления получают добавочно мятый пар.

с) Классификация по конструкции:

1.	Одноступенчатые турбины.

Лав ал я—осевое направление движения пара, парциальный впуск,
один ряд сопел и один ряд рабочих лопаток; очень высокое число обо-
ротов (до 30 000 в мни.) н низкий щ.

Кертиса — осевое направление движения пара, парциальный
впуск, один ряд сопел и от 2 до 4 рядов рабочих лопаток (ступени
скорости) с расположенными между ними рядами направляющих лопаток;
число оборотов 4 0J0—8 000 в мни., низкий щ.
2.	Многоступенчатые турбины.

Кертиса — осевое направление движения пара, парциальный,
а также полный впуск пара, несколько ступеней давления с 2 ступенями
скорости в каждой; умеренный тд; применяется редко.

Це л л в-Ра то — осевое направление движения пара, впуск как
парциальный, так и полный, многоступенчатые турбины равного давления
(активные) с использованием выходящего потока каждой ступени в по-
следующей; падение давления только в соплах и направляющих аппара-
тах. но не в камерах рабочих колес, небольшое осевое давление, наи-
лучшнй ДОСТИЖИМЫЙ 1).

Парсонса — осевое направление движения пара, полный нпуск,
многоступенчатые турбины избыточного давления (реактивные) с нсполь-
ваннем выходящего потока каждой ступени в последующей; падение
давления как в направляющих, так и в рабочих лопатках (избыток
давления со стороны входа в рабочие лопатки над давлением со стороны
выхода в каждой ступени), большое осевое давление, требующее разгру-
зочные поршни или расположение ступеней группами с движением пара
в противоположные стороны, большие потери в зазорах прп малой вели-
чине радиальных зазоров: дли ступеней высокого давления умеренный,
а для ступеней низкого давления нанлучшин достижимый тр

Юн г стрем а— радиальное направление движения пара, полный
нпуск, многоступенчатая реактивная турбина с вращением в противо-
положные стороны как направляющих, так и рабочих колес, большие
ютерн в зазорах избегнуты устройством чувствительных кольцевых
уплотнений; хороший тд.

Смешанные турбин ы—одна ступень Кертиса (двухвенечное
колесо), остальная часть Целли-Рато нли Парсонса, нли часть
высокого давления Кертиса, среднего Целли-Рато, & низкого—Парсонса,
для компактной системы нанлучшин достижимый т] Вследствие возможности
выключения сопел первой ступени небольшое увеличение пара прп ча-
стичной нагрузке; выполняются в одном цилиндре до 80000 е. Р. S.

Мпогоцилнндровые турбины - типа Целлв, Рато, Пар-
сонса п комбинированные, работающие иа общий вал (один гене-
ратор) нлп на отдельные налы (несколько генераторов); в последнем
случае вал цилиндра высокого давления быстроходнее нала цилиндра
низкого давления. Для непосредственного привода судовых винтов при-
меняется низкое чпсло оборотов („Император"—188 оборотов в минуту);
в целях увелпчення тд в последнее время во многих случаях, а также
для больших аггрегатов, применяют пар повышенного давления и про-
межуточный перегрев, а также большое чпсло ступеней давления с малым
перепадом в каждой ступени, а следовательно и малыми скоростями пара

(1)	Сравнение паровой турбины с паролей машиной.

В паровых машинах отдача энергии происходит при возможно боль-
шой движущей силе (рабочий ход поршня) и при низкой скорости дви
.'Кения (максимальная скорость движения поршня 6 m/sec); в тур-
бинах— путем использования возможно высокой скорости с = 91,5 У"А,
где А — тепловой перепад в ступени, при малом окружном усилии.
Пределы для с: при многоступенчатых турбинах минимальное
h — около 1 kal, что соответствует с = 91,5 m/sec, максимальное h при
одноступенчатых турбинах (Лаваля) около 200 kcal, (15 at. 230°
и 0,06 at), что соответствует с = 1300 m/sec. Нанвыгоднейшпн термо-
динамический коэффициент полезного действия для много-
ступенчатых активных турбин при и: с = 0,5 — 0,6, для реактивных при
w:c = 0,65— 0,85’) (с — определяется по перепаду н одной ступени
с учетом выходной скорости предыдущей ступени). Окружная скорость и
для многоступенчатых турбин от 50 до 250 m/sec, для одноступенчатых
(Лаваля) до 400 m/sec. Число оборотов, исключая устаревшие судовые
турбины, п = от 1000 до 30 000 обор./ынн. Такие вы. окне значения,
возможные прп совершенном уравновешении турбинных роторов, позво-
ляют в противоположность аершяевым паровым машинам, почти неогра-
ниченное увеличение мощности в одном аггрегате. (В эксплоатацни
имеются аггрегаты до 60 000 kW 90 000 Р. S-, а для строящихся больших
американских станций выбраны аггрегаты н 100000 kW2 *) и выше8).

Главная область применения турбин — производство трехфазного
переменного тока (в Европе преимущественно 50 периодов в сек.), опре-
деляет число оборотов в 3000 в мин. (при 2 полюсах — выполняются
мощностью до 20000 — 30000 kW), 1500 в минуту (4 полюса, при 25
периодах/sec—2 пол.) и 7.'6 оборотов (8 пол., при 25 периодах 4 полюса).

Превосходство паровой турбины в отношении коэффициента полез-
ного действия достигается хорошим использованием глубокого вакуума,
(до 98%), в то время как часть высокого давления, вследствие потерь
в зазорах, работает менее благоприятно, чем поршневая паровая машина.
Нижний предел мощности турбогенераторов в отношении экономичности
(по сравнению с поршневыми паровыми машинами) — около 500 kW
при непосредственном соединении, при зубчатой передаче—около 200 kW.
Турбина занимает незначительную площадь и может сильно перегружаться.

Пределы перегрузив определяются правилами перегрузки для генера-
торов4 *) (25% в течение Vs час.). Регулирование лучше чем в поршневых
паровых машинах: изменение числа оборотов прп неменяющейся нагрузке
прп обычных в эксплоатацип колебаниях давления и температуры пара
в котлах н разрешения в конденсаторе — не более, чем на +0,5’»; при
внезапном изменении нагрузки: на 25%, нс более чем на + 1,5%, на
100%,, не более чем на +5'%-

Турбина при большой надежности н работе требует небольшой обслу-
живающий персонал, дает конденсат свободный от масла н расходтот
незначительное количество смазывающего масла.

е) Полезное теплопаденпе и коэффициент полезного действия.

1.	Обозначение коэффициента полезного действия.

п - — li : h, соответствует ЕЛ : ЕЛ, полезно-использованное теплопадение иа окружности
и и	и

колеса к располагаемому теплопадению.

*) Wagner. Dor Wirkungsgrad von Dampfturbiiicnbeschauflungen, Berlin, 1913
Jul, Springer, стр. 81.

«) Power" 1924. Vol. 60, Nr 5, S. 170.

3) General Electric Review. Jan, 1926, стр. 11.

4) К E M.-Rcgeln fur Bewertung u. Priifung v. clektrisehen Masehinen, Berlin. Jul.

Springer.
Таблица 1. Прэдельчые достижимые термические коэффициенты
полезного действия турбин.

Давление пара перед турбиной , Температура пара перед турбиной Давление пара после цнл. высок, давления			Обозначения, отнесенные к единице.			1	2	3	4
				100 at 400° 2X пром, neper.	450 at 400°  IX пром, neper	28 at  380°	1 о a.  300*
	4—4'  ht  4 — het  (1) 4д V  Ъе1а  ~10%	Pl tl  Ps 4 4'  *e, t.,  Ра t.a ^2/.  4'  Ла  М  4 h	at abs  0 C  at abs  kcal/kg  о C  at  at abs  о C  kcal/kg  at abs  kcal/kg  kcal/kg  M  0 C  ° c  at	100  400  16  739  643  96  0,75  72  667  200  1  1,6  14,4  350  751  84  1,3  628  123  0,78  96  655  134  107  0,15	45  400  765  2,0  607  158  0,78  123  642  (x)0,992  0,2	28  380  761	1 3 8	1 Й .	1 i 1 i 	1	1	1	1	II 1	1 1 1 I i 1
Теплосодержание пара перед турб								
Идеальн. теплосодержание после турб								
Адиабатический общий перепад . К. п. д., отнесен, к мощи, гене- раторам 	  Использов. общий теплов. перепад Теплосодержание в конце турбины Температ. пара в конце турбины Паросодсржание и копне турбины Надеине давления в I перегре- вателе .. .............							
Давление перед турбипои средн, дав к. ..... 									
Температура перед турбиной средн, давл	  Теплосодержание перед турбиной среди, давления 									
Тепло, сообщен, в перегревателе  Давление после части среднего давл										
.Идеальное теплосодсрж. после части средн, давл								
Адиабатический общий перепад части средн, давл								
К. п. д., отнес, к мощи, генера- тора 		 									
Использованный общим перепад  Теплосодержание после части средн, давл								
Температура после частп среди давл. 									
Темпер, насыщ пара н паро- содерзкаиис ..........							
Падение давления во П перегре- вателе ...... ..... ... .							
							
Продолжение таблицы 1.							
Давление перед частью пизк.				1,15	1,8		
давления 			₽»й	at abs			—-	—
Температура перед частью нпзк. давл.				^3	°C	300	350	—	—
Теплосодержание перед частью пизк. давл			г’»й	kcal/kg	733	760	—	—
Тепло, сообщ. п перегревателе . .		Qbu	Л	78	118	—	—
Давление после части низкого даил			Pl	at abs	0,03	0,03	0,03	0,03
Идеальное теплосодержавне за частью ннзк. давл			V	kcal/kg	576	574	488	495
Идеальн. общий перепад части пизк. давл			I'S		157	186	273	231
К. п. д., отнесенный к мощи, ге- нератора 					0,83	0,83	0,78	0,72
Использов. общий теплоперепад.		''ela	n	130	156	213	166
Теплосодерж. после части нпзк.					604	548	560
давления 		гзй — fic8	’a	»	603			
Темпер, пара после части нпзк.						25	25
давления				la	G C	25	25		
Паросодержапие после части				0,995	0,998	0,903	0,922
пизк. давления			X					
Теплосодержание пара перед, турбиной 			it	kcal/kg	739	765	761	726
Общее колич. тепла, сообщ.  промеж, перегрев		'1 + Q,t	Qa	я	1R2  901	118  883	-	—
Теплосодерж. конденсата .....			..	25	25	25	25
Общее колич тепла, внесен.							
1 kg пара 				и	876	858	736	701
Аднабатич. общий перепад для турбины			Jii -j— h? —|-	H	V	376	344	273	231
Использованный общий перепад .	hel, + hcl2+ hela			298	279	213	196
Термодинам, к. п. д. турбины .		Vet		0,793	0,811	0,78	0,72
Термический к. п. д. турбин . . .	Ha : Qs	rlth		0,34	0,325	0,29	0,237
К. п. д. котельной, вкл. вспои.		r.k					
устройства					0,84	0,82	0,81	0,80
Термический к. п. д. установка .	rlth r‘k	VthA		0,285	0,27	0,235	0,18В
Идеальный расход пара ...	860: H	Dj	kg/kWl	2,29	2,5	3,15	3,72
Действ, расход пара		860 : Hel		kg/kWh	2.89	3,03	4,03	5,18
Колич. тепла, отд. в коиденс. на 1 kWh		Di ^a ~ »'c)	VAWe	9)	1670	1784	2108	2271
Расход тепла иа 1 kWh		l’e Qs	QAWK		2532	2643	2966	3631
(продолжение со стр. 655):  -о — L : L, полезная мощность  ‘е	е	за турбинном валу к идоалыюй			мощности Z=^g^-gP.S.			
tj включает потери на лаба] питы		и в зазорах, трение			колес и треине		
в подшипниках.							
.	— Lpi: L — полезная мощность на клеммах генератора, исключая мощность, потреб-							
ную дли приведения	иасосов конденсации (1,5—3°/0			, к идеальной мощности			
Z —	kW; учитывает потери в генераторе и				возбудителе (для гене-			
раторов выше 5000	kW 5 до 3%).						

Л9
: Q — термический коэффициент полезного действия турбинной установки
860

Eelv —	— расход пара иа 1 kWh; Qg — количество тепла, сообщенное

1 kg пара.

^IhA —	— термический коэффициент полезного действия всей установки:

— коэффициент полезного действия котельной.

2.	Влияние начального и промежуточного перегрева. Влияние
и а перепад. Удельный расход пара 1)е и у]й/ имеют ограниченные
пределы сравнения, отнесенные к данному перепаду; для суждения
об использовании тепла, на что в каждой установке обращается внимание
в первую очередь, служат i](/) и соответственно ^лд- Увеличение
путем улучшения ^ei ограничено и зависит главным образом от числа
ступеней, а следовательно, и веса аггрегата, а также и от радиальных
зазоров. Наибольшие достигнутые величины ти1— свыше 80% (миого-
цнлиндровые турбины типа Брюннского завода). Большие возможности
увеличения дает главным образом увеличение полезною перепада
путем увеличения давлении в котлах и промежуточный перегрев.
В таблице 1 сопоставлены главные величины для четырех турбин,
в которых это увеличение доведено до технически возможных пределов:

13 — атмосферная турбина — пример преобладающего типа большой
турбины за последние 15 лет в существующих установках; установки лля
28 и 37,5 al находятся в нксплоатапии, а также строятся для еще больших
давлений (ВВС — 50 at, 450° для Langenbrugge, Бельгия, и в Америке
на станции Weymouth — 84 at). В Америке в аксплоатацни несколько
центральных станций с аггрегатами по 40 000 kW с однпм промежу-
точным перегревом. Как иа технически достижимый предел можно ука-
зать на 100 at с двойным промежуточным перегревом. Главные трудно-
сти при применении высокого давления в котлах и трубопроводах.

Пз таблицы 1 видно, что увеличение f\ei равно 12% (с 72% на 819-6),
а увеличение полезного перепада Н равно 62% (с 231 иа 376 kcal.), и
подтверждается, что может быть более значительно увеличено,
нежели у;г/, а именно, иа 30%, исходя из Н-. QK — 0,33 при 13 at
и Н :QS — 0,43 при 100 at. В этом выгода промежуточного перегрева,
одинарного в примере 4а-атмосферной турбины при давлешш 2:1,8 at abs
и двойного в примере 100-атмосферной туроииы при давлениях 16: 14,4
и 1,3:1,15 at abs. Увеличение теплового перепада 118; соответственно
162 kcal. Не смотря на увеличение теплосодержания (го) выходящего
из турбины пара, по сравнению с 13 и 28 - атмосферными турбинами,
общее количество тепла на 1 kW, поступающего в конденсатор, умень-
шается вследствие уменьшения De. Промежуточный перегрев для 45 at-тур-
бины п второй промежуточный перегрев (низкого давления) для
100 at-турбпны происходит при давлении около 1 at, что дает тонко-
стенные перегреватели с большими проходными сечениями. Обе турбины
работают полностью в области перегрева. Наиболее выгодное давление
для промежуточного перегрева по отношению к rl/lA около рй — 0,1 р,.

Влияние перегрева на козффициент полезного
действия. Перегрев при р, повышает не только полезный перепад,
ио также и отдельных ступеней, так как состояние пара иа области
насыщения переходит в область перегретого пара. В области перегре-
того пара можно принять к;,, неизменяемым, а в области насыщенного
пара он изменяется в зависимости от х2 по уравнению

^=ЧИЙП-О,6 (1-^)1-

Для пересчета измеренной величины De на другую температуру
можно принять на основании многократных опытов, что изменение tt
на 5—7° изменяет De приблизительно на 1%, прп чем меньшан вели-
чина относится к области низкого перегрева.

Влияние колебания рабочего давления.

Прп t, = 300°, вакууме = 95% п = 10 15 20 25	30 at abs

колебание давл. на 1, at изменяет De на 1,6 0,95 0,70 0,55 0,40%.

3.	Влияние вакуума. Изменение перепада в завпепмоети от вакуума
видно из диаграммы 18 (т. I, стр. 524). Влияние изменения вакуума на
r,cZ н I)f но может быть выражено каким-либо простым правилом,
а зависит от размеров последних ступеней и от спстемы турбин.

Таблица 2 дает пример изменения De турбины в 30 000 kW при
1800 обор'мин, прн давлении в 21 at и перегреве в 140°, в зависимо-
сти от изменения вакуума в области наилучшего достижимого вакуума.

Таблица 2.

Нагрузка в kW	29 500	23 000	15 000	10 000	
Л* — ирн 0,02 at abs . .	4,28	4,35	4,56	4,85	kg/kWb
Изменение в .	0,70	1,15	2,60	4,10	
ири 0,03 at abs .	4,31	4.40	4.,68	5,05	п
Изменение в °/0 .	1,40	2,0	2,35	2,80	
— при 0,04- at abs . .	4,37	4.49	4,79	5,19	
Изменение в °/0 .	1,80	2,0	2,30	2,30	
при 0,05 at abs . .	4,45	4,58	4,90	5,31	п

4.	Влияние подогрева питательной воды ответвленным паром.
Подогрев питательной воды применяется пли е последующим подогре-
вом в экономайзере илн без такового. В последнем случае теплота
дымовых газов используется для подогрева воздуха для топок.
Термическая выгода состопт в том, что отводимый пар отдает часть
тепловой энергии на работу на ступенях высокого давления, а тепло,
которое могло быть использовано на ступенях низкого давления, и тепло,
которое должно было быть отдано холодному источнику (охлаждающей
воде конденсатора) идет на подогрев питательной воды, прп чем пар
начинают отбирать из ступеней, работающих под разрелсеннем, а коли-
чество мест отбора определяется температурой, до которой нагревается
питательная вода. Применяются подогреватели или смешивающие,
при этом требуется и-|-1 насосов, если и—число подогревателей, иля
поверхностные, при которых возможно применение одного насоса. Для
покрытия уменьшения мощности турбины требуется добавление
пара, определяемое для каждого ответвления по формуле: „перепад, кото-
рый ответвленный пар не отдал в турбине, деленный на общий перепад
и умноженный на количество ответвленного н данной ступенп пара".
С увеличением давления отбираемого пара уменьшается выгода от дан-
ного отбора. По отой причине и вследствие возрастания числа подогре-
вателей, насосов, трубопроводов, не применяется более трех ступеней
подогрева. Стодола1) указывает следующую достигаемую выгоду
в примере турбины в 20 000 Р. S. при pt = 18 at abs, <1=330°,
pa = 0,04 at.

Число ступеней подогрева . . 1	2	3

Наибольшая выгода, отне-

сенная к в %% . . 5,2	6,8	7,5.

Для всей установки для различных начальных давлений при
#! = 350°, ра = 0,04 et, v]c/=0,80 при падении давления в паропрово-
дах до турбины в 1О°/о н при коэффициенте полезного действия котель-
ной — 85°/с, получаются следующие термические коэффициенты полез-
ного действия:

Давление в котле at abs .... 22	33	44	110

...................... 23,5	24,6	25,4	27,5 %.

Улучшение при трехступенчатом подогреве в отношении 1:1,075
дает:

•г|{АЛ..................... 25,3	26,4	27,3	29,6%.

1)	Расход пара.

Расход пара для конденсационных турбин легко определяется
по тепловому перепаду и т]е, известному приближенно для определенных
систем турбины. For пег2) дает следующие приближенные формулы:

1.	Конденсационные турбины. Расход пара ЛиЬ отнесенный к мощ-
ности на валу турбины, в kg/P. S. h

pj — давление перед турбиной в пределах 9—19 at abs

— температура перед турбиной в пределах 225—350° С

I — вакуум в выхлопном штуцере, отнесенный к 760 mni ртут. ст. Пределы 90—97%.

— полезная мощность ss 1 500 Р. S.

2.	Турбины мятого пара.

Прн полной нагрузке:

Dna ~ Do {1 - (У: 115)] • [(1 + (60: WM)| в kg/P. S. h.

Do = 49 kg/P. S. h.

Пределы: p, ~ 1 at abs, x , V— 90—98% (760 mm ртут. ст).

При частичных нагрузках: D—o Dna.

S t о d о 1 a, Dampfturbinen, 5 Anfl., S. 1086, Berlin.

2) Z. d. V. d. I. 1922, стр 955, Z. d. V. d I. 1926, вып. 15.
при W: Лг„ =

При дросселировании 6 ~....................

При изменении наполнения 6 ~..................

0,25 0,50

1,355

1,130

1,088

1,012

0,75

1,020

0,993

3.	Турбины о противодавлением.

Прп полной нагрузке:

Dng ~ -®о

740) \

1 - е0-31

V kg/P.

S. h,

где: DO = 5,45 kg/P. S. h, Лто=50 P. S., t=P2-Pt, при чем p2 и рг
в at abs до и после турбины.

Пределы: = 250—350°, а = 0,05— 0,5.

При е = 0,05	0,1	0,15	0,2	0,25	0,3	0,35	0,4	0,45	0,5

l-s0,2l_о,4668 0,3334 0,3287 0,2868 0,2536 0,2234 0,1979 0,1751 0,1544 0,1355

Прн частичных нагрузках D—W„g, где с, как в пункте 2) части f

4.	Турбины с промежуточным отбором и двух давлений.

Количество пара при любой нагрузке N

<;=(?e+(?A[l-(Go:Gr)]kg/h.

Где при	турбине с промежуточным отбором	турбине двух давлений
	Отбор	Подводимый мятый пар
Gr — количество пара прн	чистом противолавле- иии = N„ Dng fr	работе только мятым паром = Nn I>,aa
Go — количество кара прп работе без	отбора N„ Ппк Т(,	мятого пара Nn Dnk f0

Для 1Г:1Гп

При дроссельном регулировании '(0~-
При дроссельном регулировании Уг~-
Прц регулировании наполнением .
При регулирован, наполнением уг —.

0	0,25	0,5	0,75	1,0
0,130	0,340	0,550	0,780	1,045
0,200	0,390	0,595	0,815	1,050
0,065	0,290	0,520	0,765	1,045
0,125	0,335	0,555	0,795	1,050
В. Детали.

а)	Сопла и направляющие аппараты.

Сопла представляют неподвижные расширяющиеся каналы для боль-
ших перепадов давления и располагаются на части дуги—при неполном
подводе пара и по всей окружности—при полном подводе пара и укреп-
ляются на промежуточных перегородках или отливаются в одно целое
с ними. Направляющие аппараты н направляющие лопатка с уменьшаю-
щимся сечением каналов по движению пара применяются прп многосту-
пенчатых турбпнах с малыми перепадами в ступенях, при чем послед-
ние исключительно в реактивных турбинах, при этом форма их и способ
укрепления одинаковы с рабочими лопатками.

1.	Насадки для перепадов мень-
ше критического. В атом случае
\	имеет место отношение p^^fipi,где

Й	Г" ру и р1 абсолютные давления после

Jj	// и перед насадком. Величины критиче-

// ского отношения давлений р :у>|,
удельного расхода пара Gm: Fr„, крп-
тического перепада и критической
	. Г	—f=3a3of>	скорости С/: даны в таблицах 3 и 4.

\ \	Сеченпе канала постепенно сужи-

'„t/*'t3	вается до расчетного F2. Для Gm,

F2 = Fm. Косой срез 13 (фиг. 950)
в соединении с зазором Z4 действует
как расширяющееся сопло. Поэтому
такие насадки могут быть применены и для перепадов больше (до 2О'*/0)
критического, без увеличения (по опытам Христлейна) потерь в них.
Вследствие увеличения удельного объема v происходит отклонение струп
от оси насадка в сторону увеличения выходного угла, что должно быть
принято во внимание при расчете. Для угла выхода струп as q sin а2.

Количество выходящего пара G для данного насадка будет изме-
няться с изменением отношения давлении г^р2'.рг. С большой сте-
пенью приближения можно принять изменение по эллипсу, т.-е.

Gr — Grт *

Pl—Pi

Pl ~ Pk
Pl—P-3

— 1.

Вводя обозначения e и p, получим уравнение

G"



годное как для насыщенного, так н дли перегретого пара. Если s близко
к 1, то не следует пренебрегать скоростью с которой пар входят
в насадок; то же самое и при малом е, еелп перепад h0 = (ер:91,5)2 > 1
калории. Тогда вместо р± нужно брать идеальное начальное давление
Pi, которое определяется с помощью I—диаграммы до а,-}-Л,.

больше критического. Перепады давления

Фиг. 951.

Если нерасширяющипся насадок будет работать ири р2 <Z$Pi. ТО
в сечении F2 устанавливается давление = р • pt и количество протекаю-
щего пара G = G,„.

Если входная в насадок скорость с0 представляет абсолютную ско-
рость выхода с2 предыдущей ступени, то с' = |Л?22-)-8378 h и

F 2 = G	: tec',

где: G — в kg/sec; F2— в ш2 и v./—в ms/kg, отнесенный к р2 плп
рр2 при адиабатическом расширении, <р от 0,98 при благоприятном
сечеини, малом отклонения п гладкой поверхности и до 0,94.

2.	Насадим для перепг
и теплодержанпя больше
критического,	Pi-

Сечение насадка умень-
шается до критического Fm
(фпг. 951), определяющего
расход пара, а в дальней-
шем сечение увеличивается
до конечного = F2. Сече-
ние может быть круглое и
квадратное.

Максимальное количество
протекающего пара — Gm
не зависит от р2, если при

а?, =1, р<0,58; прн перегретом паре прп tit >60°, если р<0,55
(Таблица 4).

Удельный расход пара для у, в пределах 3—15 at abs, при не,—!
(для начального состояния) приближенно может быть определен по урав-
нению Gm: Fm = 0,5p1-|- 0,1 kg/mm2 h (Ошибка <1%), для перегре-
того пара Gm: Fm= 0,5 УТ„:Тй + 0,1 . (Тй : Ts)2.

Если расширяющееся сопло будет работать при р.2 >₽/>,, то расход
пара остается равным Gm, пока отношение давлений не достигнет вели-
чины ец. = р2 :р,	0,545 -|-0,455-У(</—1) : q; при дальнейшем

увеличении е расход пара уменьшается и определяется по уравне-
нию G = рЛ Gm • (F2 : 7». Коэффициент р сильно падает с увели-
чением </, при чем р 1:	таким образом G = Е Gm, где

Е=]/5,26 е — 4,86 е2— 0,43. Для ряда сопел таблицы 5 при х = 1 по-
лучаются, например, следующие предельные значения гкг при котором G
остается равным (?т:

q = 1,012	1,077	1,194	1,360	1,868	2,792

е4= 0,595	0,666	0,728	0,779	0,855	0,910.

Ъ)	Рабочие лопатки (фиг. 952).

Передача энергии в рабочих допатках происходит вследствие того,
что струя пара, входящая с относительной скоростью wt, изменяет
направление движения по изгибу лопатки. Поэтому тангенциальная
составляющая и>,г1 падает в середине изгпба лопатки до нуля и появ-
ляется снова при дальнейшем движении по кривизне лопатки, обращен-
паровые турбины.

665

ной назад, достигая величины iv2u. Замедление и последующее ускорение
относительного тангенциального движения создает движущую силу
на лопатках. Последняя достигает максимума при и = 0, когда
«?1И = w2M = с1м, и уменьшается до нуля прп и — с1ю когда k?im = w8„ = 0.
При движении струи пара по каналу, в рабочих лопатках происходит
местное уплотнение струи пара, наибольшее в слое, непосредственно
соприкасающемся с вогнутой поверхностью лопатки и падающее по мере
удаления от нее, прп чем у выпуклой поверхности соседней лопатки
создается давление, мепьшее, чем давление в ступени. Окружное усилие
есть разность давлении пара на вогнутую и выпуклую поверхности
лопаток. Окружное усилие, отнесенное к 1 kg пара (удельное окружное
усилие) прп постоянном h, а следовательно, п при постоянной с, нахо-
дится в линейной зависимости от wiu Д- w2M = с1и Д- с2м, как показано

Фиг. 952.

на фнг. 952 для идеального процесса. Там же видно, что большему удель-
ному окружному усилию соответствует больший угол поворота 180° —
— (В, Д- р2), меньший угол открытия лопаток р, Д- р2, большие скорости
w, п w2, а также большие потери на уплотнение струп, вихри и трение.
Потеря скорости учитывается коэффициентом ф = w2 :	ф зависит

также существенным образом от h, р, t и х. Для средних условий и
практически применяемых пределов можно принять следующую зависи-
мость от pt -Д- р2:

3, Д- За — 40°	50“	60°	70° SO'	90’	100°	110“

ф = 0,82	0,845	0.865	0,880	0,895	0,905	0,915	0,92.

Угол входа Р[ выбирают несколько большим, чем получается по ра-
счету, принимая во внимание, могущее иметь место, отклонение струи
в косом срезе насадка, так как удар под незначительным углом на рабо-
тающей ;вогиутон) поверхности меиее вреден, чем иа тыловой (выпуклой)
поверхности. Связь между количеством пара и сечением канала рабочих
лопаток дается следующей формулой:

= 0,0036 Ь2 а2 sin р2 w.2 ys,
где Gs — количество пара в kg/h, проходящее через 1 канал, L2 — длина
лопатки в mm, а2 sin fi2 = />2 — средняя ширина капала при выходе,
Ts = 1 : v2 — плотность пара в kg/m3. Ширина входа в рабочий канал
Ьг = Ъг (гг2 : Wj). Длина лопатки со стороны входа должна быть иа
несколько mm больше высоты насадка, чтобы струя входила правильно
в рабочий канал.

с)	Лабиринты и уравновешивающие поршни.

Первые служат- для уплотнения вала в местах прохода через стеики
цилиндра и промежуточные перегородки турбпиы, вторые — для разгрузки
упорного подшипника от осевого давления в реактивных турбинах. Со-
прикосновение между уплотнением н палом в металлических лабиринтах
ие допускается и наличие зазоров в них ведет к потерям, незначитель-
ным в лабиринтах низкого давления и в лабпринтах со стороны ва-
куума, и более значительным в лабиринтах высокого давления и уравно-
вешивающих поршнях. Лабирпнты бывают осевые и радиальные с вазо-
рамп от 0,2 до 1 mm. В лабиринты со стороны вакуума требуется под-
вод пара для предохранения от впуска воздуха; для этой цели приме-
няется пар, отводимый из лабпрннта высокого давления.

Угольяые уплотнения (кольца, разрезанные на четыре части;
материал такой же, как в графико-угольных щетках дииамомашпны)
могут выполняться с непосредственным соприкосновением с валом, при
этом уголь шлифует вал, препятствуя образованию ржавчины. На одно
кольцо допускается разница давлений до 5 атмосфер. Потери (утечка
пара) иа 25% меньше таковых в хорошем лабиринте.

При определении потери пара через лабиринты различают два слу-
чая — выход из зазора последнего гребня прп скорости ниже критиче-
ской п выше критической Первый случай встречается, главным образом,
при лабиринтах в промежуточных перегородках. „Критическое" значе-
ние противодавления р% приблизительно определяется:

Pl =Р1 ’ 0,85 : ]/ /-j-1,5,
где г — число дросселирующих зазоров.

Для противодавления р2 > часовой расход пара через лабиринт:
Gst = 3600 f Уд (pj2 — у>22) : гр^ър,

при < Т'к:	= 3600 f У д:(г-\- 1,5) - (pj/oJ,

где Р] н р2 в kg/ms; площадь зазора f (m2).

d)	Потеря на трение в паре турбинного ротора.

Эта потеря для турбин мощностью свыше 1000 P.S. и при полном
подводе пара имеет небольшую величину. Для одновенечного колеса при
степени парциальности г Стодола дает формулу:

N? = К [^О2 + (1 - е) Pb1,6J и3 10~е•у в P.S.,
где К для свободно вращающегося колеса в перегретом паре илн воз-
духе = 1, а в насыщенном паре = 1,3, прп покрытых колесах >= 0,5—0,25.

D — средний диаметр лопаток в ш,

-	L — длина лопатой » спи.

и — средл» оедтжижя скорая* in/sec,
j — уд. вес. воздуха! kg/m’

31=1,16; ₽г=0.83.
Для многовенечных без подвода пара и непокрытых колес Ф о р н е р
дает формулу:

N, =	• IO-10 Р. S.,

где D и L — как выше (пределы для L — 1 до 10 ст),
п — число оборотов в минуту,
у — уд. вес. нага в кг'м
(3 « 2,4 для одповевечпых колес,
{3 — ',8 „ двухвенечных „
Р — 8.8 „ трех венечных „
р ~ 5,8 „ четырехвенечных колес.

С. Активные турбины.

а) Одноступенчатые с 1—4 ступенями скорости.

1. Одна ступень скорости. Вследствие неизбежной большой потерн

с выходной скоростью и малой
тельный коэффициент полезного
(точка А) — давление в котле, pt
р2 — давление выпуска, то ВС —
h'— располагаемое адиабатическое
теплопадение идеальной турбины,
по которому определяется ц.

угла открытия лопаток даст незначн-
действпя (фиг. 953 и 954). Если р0
(точка В) — давление перед турбиной,

—~я' Зитрогшя S

Фпг. 954.

Идеальная скорость выхода из сопла с == 91,5}^, а действительная
абсолютная скорость входа пара на лопатки с, = ас. По скорости с, и
средней окружной скорости лопатки и определяется относительная ско-
рость Wj, которая даст угол входной кромки лопатки. Угол р2 для вы-
ходной скорости ?с2 выбирается; величина выходной скорости w2 = фгср
По и и определяется абсолютная скорость выхода с,. Полезно исполь-
зованный перепад будет:

Ilu — (ci2 — w-? + w22 — с/} = ~ и (с1« ± са«)-

У

Мощность на окружности колеса

Lv ~ 6г* hu: 632,3 в P.S.j Lu — Ghu \ 860 в kW.

Коэффициент полезного действия на окружности колеса
riU “ С 2) (с1м С^).

с2м будет отрицательным, если находится слева от оси Y.
2. 2—4 ступени скорости применяются для уменьшения числа обо-
ротов (до 6000) и окружной скорости (до 220 m/sec). Еще достаточно
большая скорость с2 первого ряда ра.ючнл аонатмк изменяет направление
с помощью направляющих лопаток такого же типа, как рабочие, для исполь-
зования ее в следующем ряду рабочих лопаток. Если после этого оста-

ток скорости еще достаточно велик, можно повторить то же самое в тре-
тий, а затем в четвертый раз. Каждый поворот струи пара сопрово-
ждается потерей скорости и получаемая скорость
______________ с” =	6 зависит от угла поворота струи. Коэф-
7/У у фидиент полезного действия будет

гпХКТ.	2« „

'ж .................

----- %си— cUi 4* С2и 4~ C 1м+С 2и4~с '1м 4“ с 2w4~--*‘>

•3^7 аА—	где величннь1 с двумя штрихами дают проекции иа

Vt? плоскость вращения абсолютных скоростей входа и

•4Г
Фиг. 955.
большие потери.

выхода второго веипа рабочих лопаток.

Хороший коэффициент полезяого действия недо-
стижим, потому что многократный поворот струи дает
Распределение мощности между отдельными ступенями

изменяется в сторону увеличения на первых ступенях с уменьшением с: м.
При приближении т]м к максимальному значению мощность последнего
ряда делается равной нулю, а в дальнейшем—отрицательной. Ступени ско-
рости полезны при работе только с регулировкой соплами (переменное е: и).

Таблица 6. Распред, мощности между ступенями колеса Кёртиса.

Ряды лопаток	1	2	3	4
2 ступени при с : и = 5,	= 63,4°/О .	. .	80,6	19,4	—	— % мощность
3	„	„ с : и ~ 7, tqm — 58,3°/0 ....	66,6	27,6	5,8	- % „
4	„	.«:«= 10, т,и = 51,6°/0....	55,0	28,4	11,8"	5 И

Главные величины для лопаточного аппарата.

	2 венца	3 венка	4 венца
Выход из сопла tg а2	%  »	„	»	ЪЦ (не расшир.) .  [ 1-й ряд ... .  Выход tg₽a в »/„ ^2 ' ' ’ ‘  1 4-й ” . . . .  ( I-й ряд .... fc~a3sinpa l'ts 1 2-н „ . . . . (фпг. 951 и 955) j 3-й „ ....  1 4-и „ . . . .  Отношение длин ( ^5	’  лопаток, если при- !	*’  пять сопло — 1 j	”	35 0,273 Рабочие Направ. лопатки лопатки 45	—  65	100  0,349	—  0,481	0,587  1,32	—  1,84	2,32	40 0,306 Рабочие Направ. лопатки лопатки 49 58	68  84	100  0.382	—  0,435	0,489  0,562	0,587  1,32	—  1,63	1,95  2,26	2,74	45 0,339 Рабочие Направ. лопатки лопатки 49	-  54	59  65	72  84	100  0,382	—  0,410	0,442  0,481	0,518  0,562	0,587  1,32	-  1,68	2,05  2,42	2.79  3,16	3,69
На фпг. 955 даны углы для колеса с двумя ступенями скорости,
применяемого в части высокого давления больших турбин с регулиров-
кой соплами, т|и 0,70. При среднем h и при работе паром иа границе
насыщения действительны следующие величины т|и.

Таблица 7. Значения

c : и			4,0	4,5	5,0	5,5	6,0	6,5	7,0	8,0	10,0	15,0
2 венца .		• ’fiU	0,68	0,66	0,64	0,61	0,585	0,56	0,535	0,50	0,425	0,31
3 вепц* .	. . . . .	• • n	—	—	—	0,61	0,605	0,595	0,58	0,545	0,485	0,37
4 венца .		• • я	—	—	—	—		—	—	0,52	0,485	0,40

Ъ) Многоступенчатые с несколькими ступенями скорости
в каждой

Такие турбины выполняются только с двухвенечными колесами и
только в том случае, когда главную роль играет низкая цена турбины,
а ие коэффициент полезного действия; »)„	0,7. Распределение тепло-

падения и облопачиваиие колес, по возможности, одинаковы; при увели-
чении удельного объема преимущественно увеличивается наполнение.
Развитая паровая камера между выходными кромками лопаток и следую-
щим рядом сопел без возможности использования выходной скорости из
лопаток.

с) Многоступенчатые с одним венцом в каждой ступени.

В конденсационных турбинах г = 6—25 ступеней в зависимости
ст h, G, N, и, I и tq. Длина лопаток от 4 до 600 mm, и — лучше яе
свыше 200 m/sec, в крайнем случае до 300 m/sec. Путь для пара нужно
создавать, по возможности, таким образом, чтобы полученная в первой
ступени выходная скорость са сохраняла свою величину и терялась
только раз при выходе из последнего колеса. Для идеального случая,
при одинаковых перепадах h = H/z для всех ступеней, с2 — одинаково
для каждой ступени, исключая с0 — входную скорость в сопла первой
ступени, следовательно, h = Ас2 : 2д = (с'2 — с22) А : 2д,

Ъи — hu ’ h = (2и/с2) • (Cj„ + c2u) = (с,2 —- w,2 -J- w22 — c2a) : (c'2 — c/).

Вследствие сильного увеличения удельного объема пара в конце тур-
бины, нужно в последней ступени увеличить h, а равным образом угол
выхода из лопаток. От этого увеличивается с2 и для правильного рас-
чета можно считать, приблизительно, с’ = 91,5}^/^ и К = h -ф- с02:8378,
при чем выбирают или с', илн h. Тогда

i)u = hu : h = (Ci2 — tvj2 -ф w22 - c22) :(</» — Сц2).

В турбинах с частичным подводом пара часть выходной скорости
Для дальнейшего использования теряется, что оценивается приблизительно.
Мощность ступени Nm определяется по приблизительно высчитанному
расходу пара (?, за вычетом потери через внешний лабиринт, и Gts—
через промежуточные лабиринты (<?ы — только для второй и последую-
щих ступеней):

= G — (G„ -I- GM), Nsu — G„hu : 632,5.
Выходное сечение сопла Fn — Guv2': 0,0036<pc'mm2; <р	0,98—0,94.

Выходное сечение рабочих лопаток F, = „	— mm2, i—стр. 665.

0,0036

F.

Длина лопаток I =

mm; D.m — средний диаметр рабочих

_D9n7t • Ъ : I

лопаток, Ъ : t—стр. 668.

Паилучшие достижимые величины г1и получаются при с : и = 1,6 до 2,0,
что соответствует перепаду в ступени от 3,1 до 4,8 kcal прп и — 100 m/sec
и от 12 до 19 kcal при w = 200 m/sec. Чаще всего выполняется при
с: и = 2 до 3, h = 10,7 до 43 kcal при и — 100 до 200 m/sec.

В малых и средних турбинах в начальных ступенях частичный под-
вод пара для пспользованпя максимальных допустимых и. Регулировка
соплами и подводом пара к промежуточным ступеням. В ступенях низ-
кого давления для уменьшения большой длины лопаток в больших тур-

бинах пар пускается параллельными потоками пли цилиндр низкого

давления выполняется как самостоятельная единица с меньшим числом
оборотов и большим диаметром, чем часть высокого давления.

D. Реактивные турбины,
а) Детали.

1.	Степень реакции. Располагаемый перепад в ступени Л = Л'-|-Л"
только в части h' будет превращен в направляющем аппарате в ско-
ростную энергию. В зазоре между направляющими и рабочпмп лопат-
ками давление пара будет выше, чем давление после рабочих лопаток соот-
ветственно перепаду Л", который при проходе пара через каналы рабо-
чих лопаток также превращается в скоростную энергию. Избыток давле-
нии в рабочих лопатках создает непосредственно часть окружного усилия,
поэтому такие турбины называются турбинами избыточного давления плп
(не совсем правильно) реактивными.

Отношение р = Л":Л называется степенью реакции пли сте-
пенью избытка давления, р может быть равно от О до 1. Наиболее
употребительны реактивные ступени, в которых профили рабочих и на-
правляющих лопаток в каждой ступени одинаковы (р « 0,5 — Парсонс).
Обыкновенно р несколько больше 0,5, так как, вследствие увеличения v,
скорость выхода из рабочих лопаток больше скорости выхода из напра-
вляющих.

2.	Мощность ступеней и коэффициент полезного действия. Вслед-
ствие разности давлений но обе стороны рабочих лопаток реактпвные
ступени выполняются только с полным подводом пара. Частичный под-
вод создает дополнительно недопустимо высокие потери в осевых зазо-
рах. Потери через неплотности в активных ступенях, имеющие место
в лабирпнгах между валом и стенкой направляющего аппарата, в реак-
тивных ступенях создаются, с одной стороны, в радиальных зазорах между
направляющими лопатками и барабаном ротора с диаметром, много
большим, чем диаметр вала активной турбины, с другой стороны —
в зазорах между рабочими лопатками и цилиндром. Чтобы уменьшить
эти потери до допустимых пределов, иужио уменьшить радиальные за-
воры, в особенности в области высоких давлений, насколько позволяет
надежность работы турбины. Полный подвод в части высокого давления
создает короткие лопатки, малые окружную и абсолютную скорости,
а следовательно малое теплопаденне, но допускает хорошее использо-
вание выходной (остаточной) скорости каждой ступени в последующей

Наиболее употребительный способ термодинамического расчета осно-
ван на предположении равенства скоростных треугольников входа и
выхода и равенства углов а2 и 82, а также, что абсолютная скорость
входа со одинакова со скоро-

Фиг. 956.

Фиг. 957.

На основании етих предположений построены треугольники скоростей
(фнг. 956 и 957). Входная скорость в ступень с0 (фиг. 957) повышается
в направляющем канале, вследствие теплопаденпя К до величины с',
которая из-за потерь уменьшается до ct = срс'. По скорости q п окруж-
ной скорости и определяется относительная скорость wt- при входе в ра-
бочие лопатки. В рабочих лопатках относительная скорость гс, увели-
чивается вследствие перепада h" до величины w', которая вследствие
потерь уменьшается до w, = фи'. По скорости w2 и окружной скорости и
определяется абсолютная скорость выхода са.

Для р = 0,5; с0 = с2 и ф =ф располагаемое теплопаденне ступени
(фпг. 956):

h = [с*2 — го/] • А : д = [го'2 — q,2] А : д;

располагаемая работа для 1 kg пара в килограммометрах:

L = [c'2-w/[ • Цд.

Полезная работа на средней окружности лопаток

^и = “[%±%|- V9

и коэффициент полезного действия

1м — ,2	2 1С1„ i с2„1>

С — lOj “ м

где С2и будет отрицательна, если будет лежать влево от осп У (фиг. 956).
Принимая во внимание действительную величину Cq, получим сле-
дующие формулы, пригодные для различных р:

h = [с'2 — с02 -J- w'2 — wj2] А/2д,

L = [с'2 - е02-|_щ’2_ W12| i/2g = с^/‘2д.

Ъи = [С]8 — w2 -j- w22 — c22J 1/2р = « [с1ю + с2м] 1/<7,

ct2 —	4- w22 — е22	. 2и г ,	.

_»2	2 (	,2	2	42"	± CS«I‘

С — Cq -j-w" — Wf c

Для p = 0, т.-е. для активной ступени <4 =± Щ,!

Чи = (ci2 — wi2 + ™g2 — C32): (c'2 - CpSl).

Коэффициенты ? п А, с помощью которых определяются действи-
тельные скорости С| = срс' и w2 = фго', зависят, главным образом, от
угла открытия лопаток, т.-е. для направляющих лопаток от at -J- а2> для
рабочих лопаток — от -f- р2 или соответственно от угла поворота
струи, который будет равеа 180° — -f-og) — для направляющих ло-
паток и 180° — (р! -)- р2) — для рабочих лопаток (фпг. 956).

Нижеследующие зиаченпя могут быть приняты как средние величины

или	} = 180°  180° — (к, - -	1 _	„о  180 - (₽, -I- р2) J -	0	1б€)  20°	140е  40°	120г  60°	100'  so"	80г  100"	70е  110°	60°  120°	50°  130”	40*  140е
<р, соотв. ф — 0,950	0,984	0,943	0,937	0,927	0.912	0,902	0,890	0,875	0,855

3. Профили лопаток. Вследствие дорогих вальцевых и тянущих
устройств для изготовления лопаток и промежуточных вставок для них,
необходимо ограничивать число различных профилей. Парсонс уста-



Фиг. 958.

повил опытным путем нормальные профили, для которых должны изго-
товляться прокатные станы. На распределение давлений и перепадов*
тепла влияют сечения и углы выхода. Профили определяются по tg
углов а2 и Р2 (фиг. от 858 ио 962).
Наименьший применяемый aj, соответствующий 02 около 17°
(tga8 = O,3), наибольший около 45° (tgx2 = l). Свободное' проходное
сечение лопаточного венца Fs = т>Т)т  I  b:t, где Т)т—диаметр средней
окружности лопаток ц b: t — отношение ширины канала в свету выход-
ной части канала, к шагу, отнесенному к 1)т. На фиг. 958—962 при-
няты средние величины b:t.

Фпг. 960.

Фиг. 961.

Фиг. 962.

Ъ: t изменяется при одинаковых промежуточных вставках с нзме-
иием длины лопаток, потому что толщина лопаток остается постоянной.
Промежуточные профили каналов в связи с изменением угла а2 обра-

зуются путем поворота лопаток осно-
вных профилей (изменение проме-
жуточных вставок).

1—Для ошьш х два етров длин-
ных барубавь

96' П—Для малы < дмяме ров и корот-
ких б;1ьлбаипв

4.	Ширина и длина лопаток. Наименьшая применяемая осевая
ширина около 10 mm, максимальная - около 40 mm. Ширина не должна
быть меньше 0.08-7 (/—свободная длина лопаток). Прп больших перепа-
дах в ступенях и больших окружных скоростях ширина определяется пз
расчета на прочность. На фнг. 963 дана еавнсвмость ширины лопатки от
длины при изменении ширины ступенями ио 5 mm. Путем выбора про-

Хютте. Т. IT.

43
фпля соответствующей жестюстп можно избежать соединения лопаток
между собой с помощью припаиваемой ленты или проволоки.

5.	Осевые и радиальные зазэры. Вследствие высоких механических
п тепловых напряжений, которые имеют место в валах, роторах, лопат-
ках и корпусах турбин, п ограниченной точности исполнения, должны
быть выдержаны минимальные величины иксиа1ьных п радиальных
зазоров. Осевые зазоры в пределах, данных иа фиг. 964, имеют нозиачн-

Фит. 965.	Фиг. 966.

II—Для малых диаметров и корожих барабанов.

гельпоо влияние на коэффициент нолезиого действия. Большие лазеры
повышают строительную стоимость. Для определения осевых зазоров
нужно, кроме зависимости от длины лопаток и среднего дпаметра ло щ-
ток согласно фпг. 964, принять во
внимание также разницу в тепловом
удлинении корпуса и ротора турбины
в сторону иг упорного подшипника.
Потери в радиальных зазорах
весьма естественно влияют на коэф-
фициент полезного действия. Вели-
чина зазоров может быть выбрана
в пределах, указанных на фпг. 965
и 966. Высокая температура пара
и не первоклассное заводское выпол-
нение требуют больших зазоров.

6.	Потери в зазорах. Величина
потери в радиальном зазоре при-

ближенно определяется отношением площади зазора ко всему сечению
в ступени, через которое движется пар'). Чем меньше Ъ: I, соотв. а,
и ра, том большая доля площади зазора в общей площади прохода пара.
Фиг. 967 дает прицеленную величину зазора на 1 mm действи-
тельного радиального зазора sp в зависимости от углов а и р. Следова-
тельно. полная приведенная величина радиального зазора будет sp'—sp
и приведенная длина лопатки I'— I + sp'\ отношение я ’ : I дает иозмож-
ногть определить для каждой ступени потери в зазоре направляющих в
рабочих лоиатог.

*) Glaser Ann. от 1 яви. 1921 г., стр. 2.
b) Ход расчета.

Общие основания. Для определения диаметров и числа ступеней

намечаются в части высокого давления длины лопаток и потери в зазо-
рах, а в части низкого давления допустимая величина и. Полный под-
вод требует и части высокого давления малые диаметры, а следовательно,
малые и и h. Поэтому обыкновение получается большое число Ступеней
с расположением рабочих лопаток на барабане. Прп использовании пол-
ного тенлопадсния с 15 at до и,Об at

abs удельный объем увеличивается
в 150 раз против своего первоначаль-
ного объема, что требует не только

Фпг. 969.

удлинения лопаток п увеличения передала в отдельных ступенях, но
также увеличения угла выхода пз ло« аток в части низкого давления.
Наибольший коэффициент полезного действия тт получается при с:и
в пределах 1,2 —1,6, что, однако, дает невыгодно большое число ступеней.
Чаще всего выполняется прп с:и~ 1,5—2,5 (с=91,5 Прп рас-
чете необходимо учитывать допускаемые напряжения материала. Это
ограничивает наибольшую величину и. В свободно вращающемся кольце
при и = 100 m/sec напряжение растяжения кг — 800 kg/cm2. Оно изме-
няется пропорционально и2. Допускаемая для полых барабанов скорость и
прп превышении 100 m'sec быстро достигает предела, вследствие допол-
вптельной нагрузки от лопаток. Прп предельных скоростях тщательно
подечнтып огся общее напряжение и hoi реыенно производится испытание
на центробежную силу. Гослсдьео производится ирв числе оборотов па 50%
выше рабочего, в помещении, специально огражденном на случай разноса
барабана.

43*
Т а

ЛШ ступеней	1	2

Год Л О п	а т о к		Направ.	Рабоч.	Наврав	| Рабо*
Средний диаметр лопаток .	. . .	D	mm	1020			102!
Длина средней окружи, лопаток . .	U— Ок	1	3203	—	—	3206
Средняя окружная скорость ....		m/sec	-	160,1		160.3
Профиль лопаток 			tg я (tg 3)	0/  Io	30			-Z-
	bt	«	0,237		—	
Число лопаток 		z	»	320	—		321
Шаг	„			 .	t	mm	10	—	—	—
	7's'					
Длина 			——- Ubt	я	16,6	19,7	.2,8	26,4
Я	»	.........	l~V - у		13.4	17,1	19,5	23,8
Радиальный зазор				1,0	0,8	1,0	O,s
Приведен, зазор для 1 mm зазора. .	(Фиг. 967)	,1	3,25			—
„	„ для всего зазора . .	Sp ~ SJ> sPi	n	3,25	2,6	3,25	2,6
Потеря через зазор ...	100 (Sy : I')	0/  10	19,6	13,2	14,2	9,85
Выходная площадь каналов	, .		mm2	12 620	14 970	17 280	20 1П0
Давление пара			Pl	at abs	2,65	2,16	1,78	1,45
Температура пара		ti	°C	194	178	162	146
Паросодержание		a?i		—	—	—	-
Давление пара .				?2	at abs	2,16	1,78	1,45	1,1°
Температура пара				V	°C	172	158	141	125
Паросодержание				—	—	—	—
Удельный объем (х ~ 1)	...	«'«s	m3i'kg	—	—	—	
„ » ....	®я'		0,95	1,123	1,322	1,55
Выходная скорость ....	«1 (“'a'	m/sec	277	276	281,5	283,5
Теплосодержание .....		kcal/kg	682.00	674.88	667,80	660,55
Активный перепад .			h'	,,	9,97	—	9,48	—
Реактивный „			h"	,,	—	8,91	—	9,40
Полный	„	A			18,88	—	18.SS
Сумма А..............	SA	..	—	18.«8	28,36	37.7ь
Конечное состояние по адиабате . .	«7		672,03	665.97	658,32	651,15
Работа на охр. колеса акт. процесса	V		7,12	—	7,25	
Работа па окр. колеса ре акт. проц.	V	..		7,08	—	7,33
Полпая работа на окр. колеса . . .	Aw		—	14.20	—	14.5:
Сумма Ъ,п...... .			—	14,20	21,45	28,7.-
Действнт. конечное состояние . -	?2	,,	674,88	667,80	660,55	653,23
Идеальная мощность ступеней .	У' = Gt h : 632	P.S.		395,6	—	395/
„ полезная мощность . . .					297,6	—,	305,“
Потери в зазорах		'8pl^		—	49,0	—	36,7
	100	: ^?/)	%	—	16,5	—	12,0
Действ, полезная мощность			P.S.	—	248,6		268,9
Коэфф. полезного действия ступеней.	1OO(.V„ IV')	%		62,8	—	65,5
		P.S.		248,6	—	517,
л I и ц а 8. (Фпг. 969).
---------------в»»—------------  '-=—	"  ....... .	---- —l—ц--------

»		3	4		5		6		*7		8	
Направ	| Рабоч.	Наврав.	| Рабоч.	Направ	| Раб »ч.	Па грав	Рабо 1	Папр	1 Рабоч	Папр.	| Рабоч.
1022	—	1024	1026	1028	1032	1036	1042	1046	1054	1064	1074
3209	=	3215	3222	3228	3240	3253	3272	32S4	3310	3341	3372
1	1С0,5	—	161,1		162,0	—	163,6	—	166,5	—	168,6
1 =	32	34	36	40	44	49	55	63	72	83	100
	0,253	0,272	0,286	0,318	0,348	0,384	0,424	0,472	0,517	0,566	0,629
Е	326	332	337	349	360	373	389	412	438	471	525
	9,85	9,69	9,54	9,26	9,0	8,7	8,39	7,97	7,56	7,09	6,42
81,3	35,9	41,25	48,6	54,1	62,1	69,7	79,4	89,2	104,2	118,0	136,8
28,2	32,8	37,5	45,6	50.2	। 59,2	65,7	76,5	85,0	101,1	113,7	133,5
1,1	1,0	1,3	1,1	1,6	1,3	2,0	1,6	2,5	2,0	3,0	2,5
-	3,05	2,9	2,7	2,45	2,2	2,0	1,8	1,7	1,55	1,44	1,3
3,57	3,05	3,77	2,97	3,93	2.S6	4,0	2,9	4,25	3,1	4,3	3,25
11,2	8,5	9,14	6,1	7,25	4,6	5,75	3.65	4,77	2,98	3,64	2,37
24 2С0	29 150	36 000	44 800	55 500	70 000	87 000	ио 4ог	138,300	178 300	223 000	290 000
1,19	0,94	0,75	0,583	0,46	0,354	0,276	0,209	0,162	0,121	0,022	0,0675
125,5	113	97	—	—	—	—.	—	—	—	—.	—
		—	0,9956	0,987	0,979	0,9705	0,962	0,954	0,9465	0,9395	0,932
0,94	0,75	0,583	0,46	0,354	0,276	0,209	0,162	0,121	0,092	0,0675	0,05
108	92	—	—	—	—	—	—	—	—	—	—
	—	0,992	0,9838	0,9745	0,967	0,958	0,951	0,942	0,9355	0,927	0,921
—	—	2,855	3,56	4,555	5,75	7,47	9,47	12,48	16,19	21,57	28,72
1,88	2,25	2,83	3,50	4,439	5,56 •	7,15	9,01	11,76	15,15	20,00	26,45
285,6	284	289	287	294	292	302	300,6	313	312,6	330	335
653,22	645,80	638,51	631,12	623,84	616 42	669,20	601,8;	594,69	587,39	580,63	573,83
9,53	—	9,66	—	9,75	—	9,80	—	9,85	—	9,90	_ -
-	9,35	—	9,22	—	9,13	—	9,08	—	9,03	—	8,98
	18,88	—	18,88	—	18,88	—	18,88	—	18,88	—	18,88
47,29	56,64	66,30	75,52	85,27	94,40	104,20	113,28	123,13	132,16	142,06	151,04
643,69	636,45	628,85	621,90	614,09	607,29	599,40	592,75	>84,84	578,31	570,73	564,85
7,42	—	7,39	—	7,42	—-	7,37	—	7,30	—	6,80	—
1 ---	7,29	—	7,28	—	7,22	—	7,14	—	6,76	—-	6,12
Д"	14,71	—	14,67	—	14,64	—	14,51	—	14,06	—	12,92
в,20	43,49	50,88	58,16	65,58	72,	80,17	87,31	94,61	101,37	108,17	114,29
t )	638,51	631,12	623,84	616,42	609,-3	601,83	594,69	587,39	580,63	573,83	567,71
	395,6	—	395,6	—	395,6	—	395,6	—	395,6	—	395,6
	308,3	—	307,5	—	306,9	—	304,1	—	294,7	—	270,8
	30,3	—	23,4	—-	18,1	—	14,3	—	12,2	—	8Д
	9,8	—	7,6	—	5,9	—	4,7	—	4,13	—,.	3,00
	278,0	—	284,1		283 «	—	289,8	—	282,5	-	262.7
	70,3	—	71,8	дд	73,0	—	73,3	—	71,4	—	66,4
	795,5	—	1079,6	—	1368 4		1658,2		1940,7	—	2203,4
Пример. Реактивная турбина низкого давления, для которой требуется

—13 250 kg в час, исключая мар для лабиришов; w—3000 в минуту; состояние перед
верной ступенью: у», = 2,65 at abs, f, = 194е, — 682 kcal. Состояние пара прп выходе:
ра = 0,05 at abs. far — 535,5 kcal; адпабашчсский перепад //=682—535,5 — 146,5 kcal.

Сумма единичных перепадов, оцевивая возвращенную часть потерянного тепла вЗ%:
: Е Л = 151 kcal. Число ступеней должно быть возможно малым. Средний дпаметр рабочих
лопаток принят около 1050 mm, соотв. w — 165 m/sec; с:и принято 2,4, с =91,5-



277=0.2

e~73fif f -0,938
0=725? и-0,909

10,70	10,09

0.73 2,08
9,97 8,91

it= 18.63

9,90

SL2

135-2.2»

4.50

2,02
0,98



132-2,08

130-2,02___________

f.e-126° tf=0.908
" 126.5;If °0,908

9,20 9,10

2,08 2,02

7,12	7,08

tl,f 19.20

ZO5- Ю.9
'303-10.99
>	11,6i

h =18,88

281,5-9,V6

11,90

9,53

138-2,27

Le -1285° 1f-0,908
126е,' if-0,908

1W-ZJ4

St#

177-2,57

312-11.61

4.69

2,39

9,35

146,3-255

Le-116* tf-0,916

Ъаг111с. w-o,92

SU

A-10.68

5.6-9,76

9.95

г.21

9,60

2,27

7,25 7.33



9,76 9,63

2,3'7 2,39

7,92 7,20

1W- 2^9
Lo=-12Zo. f -0.912
1/0-120°, V-O.913



12,00	11,79

2,39	7,37

0,66	9,22

tl-18,88

9,96 0,83
A57_2S5_
7,39 7.28

tl^-19,67

269-9,96

U.317-12.0

287-0,63^

319,2-11,79

12.30 12,07

2,55	291

9,75	9,13

h,-18,68

SU

158-2,91

•10,33

158-298

—юо—

Фиг. 970.

291

10,20
Z98

7,92 7,22

*U

•19,69

317.5-12,09

• V h — 2,4 • и: откуда сред-
нее h st 18,8 kcal, п число
сгупечоп : = Е7/ : It =
= 151 : 18,88	8. Такое ма-

лое число ступеней получи-
лось при и — 165 m sec: ро-
тор должен быть выполнен
в вше колес.

Расчет Для Предложен-
ных условий можно рассчи-
тать j со ступени с одинако-
вым перепа юм Л. Для выяс-
нения изменения состоялвя
пара применяются в воз-
можно большом масштабе
диаграммы J — 8 н J — Р,
с помощью которых уста-
навливав ся приближен но
кртв гя средних значений v
(фнг. 968).

Конечное состояние опре-
деляется  по предварительно
принятому i)u — 0,78; Нг* —
— 0,78 X 146,5 - 114,2 kcal;
t'a * — 567,8 kcal; соединяя
эту точку (на ра — 0,05) в
J — 5-диаграмме с точкой,
где ;»| = 2,65, г = 682 kcal,
политропной, можно полу-
чить t и х для подсчета v.
На основании ЕЛ
(фпг. 968), с помощью Н
(J — ^-диаграмма), строится
кривая р При переходе от Н
к ЕЛ принято во внимание
добавлепне в 3°/0 После эюго
берутся v длп перегретого
пара по J-—Р-дпаграмме, а
для насыщенного ио кривой
насыщения в по х. Опреде-
ленная таким путем кривая ®
дооагочио точна для при-
близительного определения
проходных сеченпп в отдель-
ных ступенях Расчет и чер-
теж подвергаю 1Ся большей

частью многократному взаимному исправлению, пока проект пе будет закончен.

Расчет отдельных ступеней. (Фнг. 969 — 971 и таблица 8). Для построения
скоростных треугольников целесообразнее применять миллиметровую бумагу и треуголь-
ппки входа п в хода помещать в одном квадранте. Чтобы при иеменяющемся Л иметь
в каждой ступени сх и w2 приблизительно равными, нужно выбрать h' немного больше

Л : 2; тогда сп < с2.

Л” определяется по Л — Л'. На фиг. 970—971 рядом со скоростями написаны соот-
ветствующие тепловые перепады. hc> = (со ; 91,5)2 -f- 7/; с1 xl 91,5 \ h с> ; q =:

hCt = (с,: 91.5Р; ЛЮ1 = (W, : 91,Ъш, = hWi + Л"; »' = 91,5 V ю2 = ф»'; h№a =
= (»с2:91,5)4; he^ (r2 : 9l,5)a = h0 для следующей ступени. После того hu — Jitp

+ V-*c, " •'Ik = *«:*

Коэффициенты ? п ф взяты (фпг. 970 и 97!) в зависимости от угла поворота струи, при

чем для направляющих лопаюк угол nonopoia равен сумме углов между осью Y и напра-
вленьями скорое i ей е, (ступень 7, фнг. 971) и с2 (ступень 6, фнг. 971); для рабочих

ток — сумме углов между
осью F и направлениями
скоростей п w2 (ступе-
ней 7, фнг. 971) Коэффи-
циент ио1ери скорости взят
несколько выше, чем было
ука ано ранее, в предпо-
ложении, что проектируемая
турбина будет иметь плавное
изменение проходных сече-
ний.

Чтобы прп постоянном
h получить конструктивно
удобные гтуприч. тые изме-
нения дшпы jonaiOK, необ-
ходимо вес?и |>а< чет с пере-
менными глам I а н 3 в до-
пускаемых пределах.

Все расчетые велечиты
собраны в таблице В. llo h
nhu шрошея процесс в J—S-
дпаграмме, а в J— P-диа-
грамме — кривая г. После
этого определяю:ея выходные
сечении для направляющих
лова 1 ок пз уравнения ЛУ=
Gfl : 0,0036 <’1 и для рабочих
лопаток пз уравнения Fs' =
— GfV : 0,0036 /л»: Fg вклю-
чает кар, проходящий через
зазор, и. следовательно, дли-
на лопаюк Г — Fa’ : -U b\t
cootbpic.Byeг зазору, равно-
му нулю По депс!ВИ1ельному
зазору вр п с помощью кри-
вой определяет» я длина
лоиахки из уравдепия 8J —
~Г -I

Идеальная мощность сту-
пени F' = Gth : 632,3 и иде-
альная полезная мощность
А^* — Gfliy : 632,3 (без уче-
та потерь через зазоры). По
последней н по средней вели-

лоиа-

Ье» 906°. у-0,923

La-1Ol‘t 0,925

12,78 92,61

2,98 3,53

9,80 9,08

П- 13.83

302- Ю.9

27-92J3

772-3,53

90.90

3,53 _
7,37

90.80

7,/9

975-3,66

300,6-/0,8

L»-93e,i <f -0,929
Lar89 °, у-0.933

92-9,90

338-/3,93

SL.8

228-820

-100-

0,13

3,66 УМ

9,85 9.03
h - 78.88

19.80 г5./9

9,90 6,30

990 8,98
‘ h - 13.83

2o2,5-9,9O

Le- 75 °, ^-0.937

La-67е у-0.99

372,6- П86

льь. 22

Фпг. 971.

>325-72.6»

/1,08

9,90 УЗО

7Г3.»	676

/3,00 /3.90
620	7,23

6,80	6J2

hu-12J32

j30-f3Z7

ГХ?-Я^

IV- 93, У
>>356,5» 52,0



чине 8^ : Z* для каждой сгупепн определяется соответстнующая величина Ngp — Nu"-Sp : I*-
Девс1вхпельная мощность на окружности коаеса Aru — Nu' — NSy . Для определения
мощное 1И навалу необходимо учесть трепне ротора о пар.

Бы >0 бы правильнее определять Fs' по скорости, промежуточной между г, п с*.
По удельный объем г несколько меньше тгпетвлтельнпго, так как при его опсдепчти
не принимается но внимание влияние позсги и зазоре па состояние пара, чем и ком-
пенсируется приближенное значенье с>.
E. Системы паровых турбин.

Применяются преимущественно турбины осевого типа; радиального
типа очень редко. Лоиагкп активных турбин почти без исключения рас-
полтаются на колесах, при чем прп больших окружных скоростях и
большой длине применяются прочные долаткп, фрезованные со всех сто-
рон. Миоговенечное колесо Кертиса все больше начинает уступать
ступеням давления без ступеней скорости.

Реактивные лоцатш чаще всего размещаются на барабане, который
в части низкого давления насаживается на вал в нагретом состоянии.
Часто барабан с валом имгют фланцевое соедпйенпе. Вместо применяв-
шегося ранее ступенчатого оарабапа теперь часто применяют конический.
Иногда вал отковывается в одно целое с массивным ротором, приме-
няются тянутые лопатки Парсонса с улучшенным укреплением; сильно
напряженные лопатки части низкого давления исполняются с утолщен-
ным основанием и уменьшающейся толщиной лопатки по высоте и с рас-
положением их на одновенечных колесах.

Модели последних лет показывают очень интересные новости в кон-
струкции. Нужно отлетать в особенности достижения в построении
очень больших мощностей и в применении пара высокого давления.
В связи с этим снова во'звращаются к многоцплиндровым типам и при-
менению большого числа ступеней в части высокого давления.

Число о б о р о т о в-3000 в минуту применяется при мощностях
до 20 000 kW. Более высокпо числа оборотов применяются н соедине-
нии с зубчатой передачей, а также для привода компрессоров.

Турбины можно разделить на следующие основные группы:

а)	Одноступенчатые дисковые турбины (Лаваля).

Одноступенчатое активное колесо имеет неполный подвод пара
с помощью одного или нескольких расширяющихся насадков (сопел).
Число оборотьв очень большое (для 1,5—300 Р. S. от 32000 до 10400 в мнп.)

и понижается до 4000 — 1000 об./мин. с помощью зубчатой передачи
с шевронными колесами прп малом шаге и большой шприне зубьев.
По последним данным турбины до 300 Р. S. доставляются только с одним
передаточным валом; при этом для мощностей свыше 50 Р. S. имеются
промежуточные подшипнпкп между обеими половинами шевронных колес
(фиг. 072); свободный конец передаточного вала имеет половину соедини-
тельном муфты илп ременный шкив, в этом случае ставится внешний
подшипник.

Фиг. 973 показывает укрепление лопаток, а фпг. 974 и 975 запор
сопел.

При наибольшей простоте системы для достижения возможно благоприятных резуль-
татов употребляются следующие соотношения: с* : н для работы на выхлоп от 5,2 до 4,2,
прн работе па конденсацию от 5,9 до 2,7, термодинамический коэффициент полезного
действия для указанных пределов 0,275—0,400 при рабою на выхлоп, 0,<>00 -- 0,500 ири
работе па конденсацию, отнесенной к мощности на валу передачи без учета энергии для
приведения в дейсшие коидепсаци шяой установки, для сухого насыщенного пара. При
перегреве расход пара уменьшается иа 3°/0 — па каждые 50° повышения температуры
пара.

Ь)	Многоступенчатые дисковые турбины без скоростных
ступеней.

Турбины этой системы были введены Рато и Целли. Турбина
Целли может быть признана руководящей ввиду распространения за ее
основные свойства—малое число ступеней при больших окружных скоро-
стях, применяемые прочные диски и лопатки.

Фиг. 976, Дисковая турбина завода Escher, Wyes & Cie.

Одновенечные колсза разделяются промежуточными перегородками,
расположенными в общем, разделенном по горизонтальной плоскости
цплпвдре с подводом пара через нерасшпрягощиеся насадки. Выходная
скорость из направляющих аппаратов близка к критической или ме-
стами немного превосходит ее. Первые колеса высокого давления имеют
682

и. двттглтми.

парциальный подвод, колеса низкого давленпя — полный подвод. Дпа-
метр колес прп 3<ЮО об/мин. минимально ООО mm, прп больших мощ-
ностях до 1500 mm, при низких числах оборотов до 2500 mm. Число
ступеней прп 3000 об./мпн. 7—8,при 1500 об./мпн. 12,при ЮООоб. мпн. 1G,
последнее прп мощности до 3000О Р. 8. Мощность, прп кото| ой еще до-
пустимо 3000 об./мпн., достигает уже 120< 0 k\V, при одновременном
стремлении с другой стороны к уменьшению числа ступеней. Фпг. 976
показывает нормальное выполнение завода Escher, Wyss & Cie,

Фиг. 977. Паровая турбина завода MAN.

фиг. 977 турбина в 7500 kW при 3000 об./мпн. завода MAN. Фпг. 978
показывает интересную конструкцию цилиндра в частп низкого давления,
для очень большой мощности, с двумя выходными штуцерами Д1Я при-
соединения к 2 м конденсаторам н с опорой посредине. Дли работы
с противодавлением эти турбины выполняются с 2—4 ступенями давле-
ния. Для привода конденсационных насосов, имеющих число оборотов от
1000до 1500вмип., ирпмепяюгситурбпиысбООО-бОООоб.'Мин. с зубчатой
передачей.

Лопатки, фрезовапныс из нпккслевоп стали с усиленным основа-
нием и с уменьшающимся сечением по длине. Укрепление в проточенном
в колесе канале, формой опрокинутой буквы Т, с расположением между
лопатками промежуточных вставок.

Прп длинных лопатках основание пх утолщается настолько, что пра-
вильное расположение лопаток достигается без промежуточных вставок.
По внешней окружности лопатки покрываются топким бандажем из высо-
косортной стали, ралдеюнным на отдельные участки и укрепленным
расклепкой концов лопатт к.

Направляющие аппараты образованы лопатками пз листо-
вой стат, которые залиты при отливке в тело промежуточной перего-
родкп; они ставятся с небольшим наклоном внутрь (по направлению дви-
жения колеса), чтобы обеспечить правильный вход струи в рабочий канал
колеса Каналы должны быть чисто обработаны. Разъемные промежуточ-
ные псреюродки должны охватывать ступицы рабочих колес с малыми
зазорами, уплотнение создается заполнением белым металлом или брон-
зовыми буксами с лабиринтами, чугунными буксами с зачсканепымп
в нпх бронзовыми кольцами плп для первого колеса угольными кольцами.

Наружные уплотнения вала делаются с помощью разрезных угольных
колец, которые стягиваются проволочными пружинами п удерживаются
от поперечного движения металлическими кольцами, поставленными одно
за другим.

Фиг. 978. Паровая турбина завода MAN.

Валы для чисел оборотов от 1000 до 1500 в мин. делаются жесткими,
для 3000 об /мпн. большей частью упругими. Переход через критическое
число оборотов прп обычно хорошем уравновешении ротора едва за-
метен.

Регулирование по способу, введенному Целли, происходит
с помощью распределительною золотнпка, который переставляется регу-
лятором п пускает масло под давлением в цплпндр сервомотора, пере-
движением поршня, в котором устанавливается п соответствующем поло-
жении дроссельный клапан и возвращается в среднее положение распре-
делительный золотник. Изменение чпсла оборотов достигается нереста-
вовкой полезной части хода регулятора при различных конструктивные
формах выполнения. Прп турбинах со ступенями давления наиболее
выгодно дроссельное регулирование. Прп его простоте он не оказывает
неблагоприятного влияния на расход пара; при 1/2 нагрузке последний
увеличивается только приблизительно на 5% по сравнению с полной
нагрузкой. В некоторых случаях применяется регулировка закрытием
сопел от рукп илп автоматически, наир, при турбинах с отбором, с про-
тпводавленисм или сметанного давления. При регулировке соплами серво-
мотор сначала открывает дроссельный клапан и при продолжающемся
подъеме и полном давлении после клапана открывает один за другим
следующие сопловые клапана с помощью кривых клиньев; при разгрузке
клапана закрываются в обратном порядке (MAN). Перегрузка достигается
большей частью включением дополнительных сопел высокого давления.
Современный общеупотребительный предохранительный регу-
лятор закрывает впускной вентиль прп превышенип рабочего числа оборо-
тов на 10—15%; он устанавливается непосредственно на турбинном валу.

Новейшие конструкции многоступенчатых турбин с одповенечными
колесами первого Брюн сков о завода (проф. L б 8 о 1), отли-
чающиеся особо благоприятным термодинамическим коэффициентом по
лозного действия в части высокого давления, основаны на применении
очень малых скоростей пара (Loffler, Z. d. V. d. I. 1021, S. 106—
около 100 m/sec.) и большого числа ступеней с расположением в несколь-
ких цилиндрах (снст. Брюнского завода)

Испытание проф. С т о д п л а турбины с противодавлением на сахарном заводе в
Нестойкие (Богемия) при 14,17 at abs, 394°С перед впускным вентилем н 1,647 at abs
противодавления дало термодинамический коэффициент полезного действия, о i песенный
к мо цпости на муфте 81°/0 при нагрузке на клеммах б 2325,2 kW (Z. d. V. d. 1. 1923,
S. 1163).

Фиг. 979. Паровая турбина завода MAN.

Колеса имеют малый диаметр. Они отковываются и вытачиваются
вместе с валом из одного куска. Как рабочие, так и направляющие ло-
патки фрезуются, полируются и вставляются в дпекп. Фиг. 979 дает
конструкцию в исполнении завода MAN. Первое колесо с парциальным
подвидом, остальные с полным. Показанные у восьмого колеса вспомо-
гательные сопла служат для подвода свежего пара к указанной ступени
для перегрузкп илп для достижения полной нагрузки, сслп расход пара
должен быть наиболее благоприятным, например, прп 3/4 нагрузки. Такпе
сопла часто применяются при турбинах с отбором пара. Направляющие аипа
раты расположены ие непосредственно в цилиндре, как делалось до сих
пор, а в дополнительном цилиндре, состоящем из 2 частей п установлен-
ном в пазах (паронеиронпцаомых) корпуса турбины, при чем он со всех
сторон омывается паром. Таким путем обеспечено равномерное нагре-
вание и свободное расширенно. Незначительный перепад, который исполь-
зуется в первом колесе, дает высокое давление перед лабиринтом. Ввиду
этого применяется лабиринт особой конструкции.

Описанная система до сих пор применялась главным образом для турбин с проти-
водавлением п с отбором Для конденсационных турбин применяются многоцплиидровые
комбинированные с реактивной частью низкого давления. Существуют многочисленные
установки для давления пара до 30 at и перегрева до 4ООСС. Изготовляется турбина в
10000 kW для давления в loo at.

с)	Дисковые турбины со ступенями скорости.

Турбины с одним многовенечным диском (Кёртис) без ступеней
давления, с подводом пара расширяющимися соплами имеют большое
распространение для малых мощностей с числом оборотов 3000 - 5000 в мин.
для привода вентиляторов, питательных насосов, циркуляционных и воз-
душных насосов поверхностной конденсации.

В последнем случае мятый пар подводят к главной турбине в то место, где давле-
ние падает ниже атмосферного только при очень малой нагрузке, чтобы вакуум ие пор-
тился воздухом, проникающим в уплотнения малой турбины, где обычно применяются
только угольные кольца без подвода пара. При очень малой нагрузке и холостом ходе
главной турбины мятый пар направляется регулятором главной турбины непосредственно
в конденсатор (реже в атмосферу), потому что поступающий в значительном количестве
пар мог бы дать тгкую значительную мощность, что регулирование перестало бы управ-
лять турбиной. При таком использовании маленькая турбина удерживается сильным регу-
лятором, плп, по крайней мере, применяется предохранительный регулятор с переставными
пределами выключения.

Фиг. 980.	Фиг. 981.

Диаметр и число ступеней выбираются по числу оборотов и в зави-
симости от назначения, при чем часто решающую роль играет цена.
(О влиянии с' см. теоретическую часть).

Фигуры 980 и 981 показывают очень распространенный тип с гори-
зонтально разнимающимся корпусом, при чем направляющие лопатки под-
пинаются вместе с верхней частью цилиндра и клапанным корпусом.
Вместо показанного здесь на турбинном валу регулятора Лаваля так-
же применяются вергпкльцые тихоходные регуляторы с червячной педз-
дачей, наир, завода Thyssen & Со. и завода М е 1 га s & Pfenninger.
Прп выполнении с неразрезным корпусом колеса и направляющие аппа-
раты вытаскиваются через боковую крышку, на которой находятся под-
шипник и регулятор. В модели завода Гумбольдт направляющие
лопатки укреплены на крышке, которая снимается одновременно с валом

и диском, после чего ло-

Фиг. 982.

палки можно отвернуть;
этпм достигается малый
дпаметр корпуса и удобная
разборка.

Простое колесо Кёр-
тиса годится также дли
турбины с противодавле-
нием. На фнг. 982 изобра-
жена турбина „Всеобщей
компании электричества"
при регулировке частью
мятном, частью наяолне-
внем. Применение колеса
Кертиса во всех ступенях
давления встречал >сь рапсе
у G. Е. Со. и AEG и в ма-
лых турбинах, что едва ли
удовлетворит современным
трсбованипм.

Важнейшее применение
колеса Кёртис а—в ис-
пользовании его, как части

высокого давлении в комбинированном типе, где часть низкого давле-

ния выполняется из нескольких одновенечных активных кслес пли
реактивной турбины, высокий коэффициент полезного действии которых
дает хороший общий результат.

К этой группе принадлежит также радиальная турбина „Электра", завода Л. G. KQhnle,
Корр <fc Kausch, с улучшениями против первоначальные конструкций. Расположенные со
стороны диска лопатки подвергаются воздействию паром попеременно с впепшеп н внутрен-
ней стороны, в малых турбинах четыре раза, а в больших только два раза на каждом
колесе, при чем число ступеней дав л сипя доводится в этом случае до четырех.

(I) Реактивные турбины (Парсонса),

Первые турбины Парсонса работали исключительно с лопатками
избыточного давления прп малой начальной скорости, очень большом
числе ступеней, прп многоцплиндровом типе. Коэффициент полезного
действия части высокого давления незначителен, вследствие коротких
лопаток, так как получались большие потери через зазоры, еслп общий
расход пара был ие велик. Поэтому в части нысокого давления были
применены колеса Кёртиса, а позднее одвиненечные активные колеса;
прп атом была существенно понижена стоимость турбин. Коэффициент
полезного действия части низкого давления всегда был очень хороший,
вследствие приспособленности турбины к использованию глубокого вакуума.
Дальнейшие существенные улучшения, достигнутые в том же нанравле-
внп, приближают к пределам теоретической возможности и применение
реактивных лопаток делается также выгодным и в части высокою давления.

Работа разгрузочных поршней существенно облегчается, если они
соединены только с частью низкого давления; протекающий через нпх
пар может быть использован в ступенях низкого давления. В турбинах
С противодавлением он отводится вместе с отработанным паром. Иногда
вместо разгрузочного поршня применяют упорный подшипник. Прп боль-

ших мощностях часть низкого давления выполняют с разделением паро-
вого потока на два параллельных, прн этом уничто- -
жается осевое давление. Прп мпогоцилиндропых f"
системах также возмоя;ио направлением парового
потока в одном цилиндре в одну сторону, в другом
в противоположную, настолько уравновесить систему,
что остаток осевого давления
можно передать на упорный под-
шипник. Исполнение лопаток п

Фиг. 983.	Фпг. £84.	Фпг. 985.

способы укрепления завода Броун, Бовери и К° показаны на
фиг. 983, 984 п 985.

Укреплен по прокатанных лопаток, с односторонней
вырубкой было уже улучшением существовг.в:пих форм (фиг. 9t>3). Опо
достаточно для слабо напряженных лопаток и для неподвижных.

Другое укрепление прокатанных лопаток показано на фпг. 984.
В стенках канала проточены с обеих сторон углубления, к которым при-
гнаны промежуточные вставки. Свободные концы лопаток укреплены про-
пущенной и припаянной проволокой.

Для вь ежих напряжений, созываемых центробежной сплой, прпме-
мепяются ф| сзованпые лопатки с утолщенными основаниями, укрепленные
в канале, расточенном в обе стороны в низшей части, как показано на
фпг. 985. При наивысших напряжениях сетовании лопаток и промежуточ-
ные вставки имеют но несколько заточек. В обоих случаях концы лопаток
укреплены бандажей. Ступени давления, выполненные на колесах, не тре-
буют промежуточных перегородок. Направляющие лопатки турбин ВВС
делаются значительно длиннее по направлению к центру, чем выходная
кромка рабочих лопаток, п покрываются бандажем. Это создает всасы-
вающее и нагнетающее действие, уменьшающее потери в зазоре.
Па фиг. 987 показано укрепление лопаток путем расчекапенной
вставки с одной стороны (вставка лопаток отдельными пачками—51 elms—
Pfcnninger, Thyssen—Under)

Комбинированная система. Современные Тур-
бины, главным образом комбинированные из актив-
ных и реактивных ступеней, прп чем предел при-
менении последних определяется величиной и стои-
мостью турбины. Перед реактивной частью, смотря
по обстоите.!веткам, стагят или колесо Кёртиса,
пли одновенечное активней; колесо, илп несколько

таковых, перед которыми иногда ставится еще колесо
К ё р т п с а.

Ниже приведенные примеры
-показывают различные конструк-
тивные выполнения:

1. Броун, Бовери и К0.
(Фиг. 988—993). По типу,
одинаковому с показанным
на фиг. 990, только с боль-
шим числом ступеней,
выполняются однонилннд-

Фпг. 987.

ровые турбины мощностью

до 40000 kW при 1500 об./мин. при малой строительной длине.

Многоцплвндровая конструкция допускает разделение парового по-
тока на 2 параллельных в части низкого давления и широкое применена

фиг. 9R8. Нормальная модель для моц-тп^тп от 500 до 2000 kW при "ООО обм колесо
Кёртиса и ..рабанным ротором (ВВС).
рсактпрного облопачиванпя. Впереди поставлено одно активное колесо
(с малой степенью реакции). Разгрузочные поршни отсутствуют, малые
диаметры роторов создают благоприятные условия для радиальных зазоров.

Фпг. 989. Нормальная модель Броуп-Бовери для мощности от 3000 до 8000 kW при 3000
об/мин. с полым ватом н продольными сверлениями для выравнивания осевого давления
и перепуска дара от уравновешивающего поршня в часть низкого давления.

Фиг. 990 Нормальная модель Броуп-Бовери для мощности от 6000 до 20 000 kW при
3000 об/мин. с дисковым ротором, одповенечными активным и колесами в ступенях давления
и исследующими реактивными колесами.

Для высших давлений ВВС применяет включение малых активных
турбин с большим чпелом оборотов п зубчатой передачей перед нормаль-
ными конденсационными турбинами или с отдельным генератором (фнг. 992)

Y tf>TT.a ПР ТТ

44
2. Система Thyssen-Roder. В отличие от обычных конструкций ротор
состоит из дисков ио концам, между которым вставлен барабан. Диски

Фиг. 992. Активная турбина Броун-Бовери.

Фиг. 993. Предвключенная турбипа высшего давления в 3000 kW.
выполнены без центрального отверстия; со стороны высокого давления
при мощности до 10000 Р. S. колесо Кёртиса, а прп мощности до
20000 Р. S. одиовенечное активное колесо. Па барабане расположены рсак-

Фнг. 994. Турбина Thyssen-Roder 20 000 Р. S. при 3000 об/мин.

Фиг. 995, Сопловая коробка и вращающийся поршень турбины Thyssen-Rider
в 20 000 P.S.

тивныс лонатки с увеличивающейся длиной, последние 2 п соотв. 3 ряда
лопаток расположены для мощности до 5000 Р. S. на одном, для мощности

до 10000 Р. S. на двух и для мощности до 200С0 Р. S. на трех дисках, из
которых последний откован в одно целое с валом, так же как и уравно-
вешивающий поршень с другой частью вала.

Регулирование происходит с помощью вращающегося поршня (фиг. 995),
приводимого в движение маслом под давленном, вал которого поднимает
сопловые клапаны один за однпм с помощью двойных кулаков. При этом,
если закрывающая пружина прп случайно увеличившемся сопротивлении
недостаточна, происходит принудительная посадка при полной пере-
ставляющей силе масляного регулирования, что исключает возможность
застревания клапана.

Фиг. 998. Турбина AEG в 32 000 kW для 35 at, 400° прп 1500 об/мин, двухцилиндровая
пасть низкого давления—реактивная.

Капали для лопаток в колесе Кёртиса и на барабане пмеют прото-
ченные канавки со стороны входа пара, в части низкого давления про-
точки на обоих сторонах капала.

3. Новая система AEG. Показанные па фпг. 996 п 997 турбины
С высоким числом оборотов с применением зубчатой передачи. Прп этом
после колеса Кёртиса применены одновенечяые активные колеса и реак-
тивная часть; часто ротор отковывается пз одного куска.

е) Турбины с противодавлением, промежуточным отбором, турбпны
мятого пара п двух давлений.

Турбпны, из которых пар при высоком давлении отдается для даль-
нейшего использования, называются турбинами с противодавле-
нием. Опп выполняются с колесом Кертпса плп со ступенями
давления без ступеней скорости. Регулировка большей частью смешан-
ная— наполнением и мятном (фпг. 982).

Если турбина с противодавлением работает одна, регулировка должна
происходить по нагрузке, чтобы удерживать число оборотов. Поэтому
неизбежно часть времени будет плп недостаток мятого пара, покрывае-
мый паром из котлов, пли избыток его, выпускаемый в атмосферу. По-
следнее обстоятельство приводит очень часто, в особенности ири высо-
ком противодавлении, к большому расходу вара, вследствие малого тепло-
видения и низкого термодпвг.мпческого коэффициента полезного действия
и требует применения пара повышенного давления.

По-герц от неиспользованного пара, выходящего в атмосферу, и эко-
номия, получаемая по сравнению со снабжением потребителя паром из
котельной низкого давления, определяются простым подсчетом.

При достаточно высоком потреблении силовой энергии и достаточной
величине установки наилучшая экономичность была бы при параллельной
работе с экономичной конденсационной
турбиной или другим источником тока
п регулировка действовала бы соответ-
ственно потреблению мятого пара в за-
висимости от давления пара прп выходе
из турбины, воздействующего на на-
груженный пружиной поршень или
металлическую мембрану.

Фиг. 999<

На фиг. 999 показана регулировка завода MAN, в которой нагруженный пружиной
поршень связан е одним из концов двухнлечего рычага, имеющего точку опоры на
муфте скоростного регулятора, а другой конец которого связан с системой дроссельного
клапана и сопловых клапанов, управляемых масляным сервомотором.

Броун-Бовери решает эту задачу, как показано на фиг. 1000, используя его
систему регулирования с протекающим под давлением маслом. Увеличивающееся про-
тиводавление понижает мембрану и соединенный с пей выпускной масляный клапан и
уменьшает давление масла под поршпем сервомотора, вследствие чего паровой вентиль
опускается и уменьшает впуск пара. Соответствующей установкой регулирующей буксы
па верху скоростного регулятора действие последнего можно прекратить на такое время,
пока общая нагрузка не превышает мощность турбины с противодавлением, прн этом
включенная параллельно турбина работает вхолостую. Собственный скоростиый регулятор
турбины принимает регулировку тогда, когда заперт перед регулятором давления вентиль
противодавления и па мембрану давит атмосферное давление через открытый выпускной
вентилек.
Если потребление отопительного пара колеблется и сильно умень-
шается на продолжительное время, то прп работе с чистым противо-
давлением получается значительный остаток мятого пара. Следовательно,
отопительный пар нужно брать в том месте, где подходящее давление,

пропуская весь пар че-
рез часть высокого да-
вления, а остаток ис-
пользуя в части низкого
давления.

Турбины с проме-
жуточным отбором.
При потребности в отъ-
еме 'пара в двух ме-
стах прп различных
давлениях имеет пре-
имущество применение
более высокого рабо-
чего давления, чем
обычно, если в месте
первого отъема тре-
буется достаточно вы-
сокое давление (напр.,
8 at, а для сушильных барабанов — от

паровых машинах, при промежуточ-

ном отборе для поддержания требуемого давления в месте отбора нужно
применить или дроссельный клапан, или, для уменьшения потерь (мятпе
ввутрп турбины), прикрывание групп направляющих аппаратов с по-
мощью регулятора давления. Фпг. 1001 показывает турбину в 1450 kW
завода AEG при 30< 0 об./мпн. для 10 at, 350°, для давления в отборе—
7 at abs и противодавлении — в 3 al abs.

Внешние органы регулирования турбины с отбором пара завода AEG показаны на
фиг. 1002. Скоростной регулятор и регуля юр давления приводят в действие но одному
двухплечему рычагу. При изменении нагрузки копен рычага регулятора давления соз-
даст опорную точку и оба регулирующие органа (золотника) движутся в одном направле-
нии, соответственно пропуску измененного количества работающего вара. Прн изменении
отбора точку опоры создает рычаг скоростного регулятора и регулятор давления переста-
вляет оба золотника в противоположных направлениях.

На фиг. 1003 изображена турбина AEG 2500 kW при 5С0Э об./мин., с зубчатой neper
дачей к генератору трехфазпого тока (СССО об./мци.) для давления пара в котельной
в 2*> at, давления отбора 8,5 at abs и 5 at abs, а остаток пара поступает в часть низкого
давления, работающую с конденсатором.

Турбина приспособлена для отдачи силовой энергии и, в особенности, к сильно
колеблющемуся отъему в час>н высокого давления с регулировкой закрытием сопел во
всех частях прн наивысшем использовании располагаемого тепла (Н. Treitel, Z. d. V.
d. I. 1924-.

В описанной турбнпе допустима продолжительное время работа с отбором н чистым
противодавлением при отцепленной в муфю части низкого давления с конденсацией.
В нормальных конструкциях часть низкого давления должна работать вхолостую и рас-
ходчвать энергию для приведения в действие иасоса охлаждающей воды для конденсации
лабиринтового пара и струйного воздушного насоса.

При применении дроссельных клапанов, которые также
могут комбинироваться с регулировкой соплами (MAN), нередко отказы-
ваются от соединения со скоростным регулятором. При отъеме пара
перед реактивной частью, применяются только дроссельные клапаны.

Прп барабанном ротора необходимо делать лабирпнг на окружности
барабана у разделяющей перегородки. Потери, могущие иметь место
при этом, незначительны, так как проходящий через дроссельный клапан
пар мнется до одинакового давления; однако, прп холостом ходе потери
делаются заметными.

Фнг. 1001.

Если турбина долгое время работает без отбора, то рекомендуется
выключить регулятор давления, чтобы турбина работала прп совершенно
открытом перепускном клапане прп переменном, соответственно нагрузке,
давлении перед частью низкого давления.

Дроссельный клапан управляется большей частью маслом под давлением, перепускае-
мым под-нагруженный пружиной поршень зо.Ю1 пиком с обычным обратным приводом (MAN)

Б р о у u-Б о в е р н заставляет скорост «ой р! гулят >р одновременно дойствова!Ь на
впуск в часть высокого давления и иа дроссельный клапан, так чю пр i изменении на-
грузки и постоянном отборе измененное количество шра тотчас проходит ыусЗ соответ-
ствующее откр тпе клапана в части низкою давления. Включенный в трубопровод ужа-
того масла перед дроссельным клапаном регуля юр давления (конструкция как па фнг. 10С0)
спер а воспринимает изменение давления отбора при изменении последпег ; изменение
масляного давления под пог шлем дроссельного клапана, которое произвел регулятор
давления, действует в правильном направлении па впуск пара в части высокого давле-
ния, чем способствует скоростному регулированию. Уменьшение давления масла при раз-
грузке будет дене.вивать в системе Броуи-Боверп па клапан свежего пара (доба-
вление в отопительный пар при очень малых нагрузках) и на прсдох рани голыши затвор
обратного клапана в отопительном трубопроводе (Brown-Boverl & Со, Mitt. 1918).
Nelms & Pfenninger применяют для турбин с отбором также одновременную

перестановку регулирующих золотников для впуска свежего пара и для дроссельного

клапана части низкого
давления, так что оба
клапана к ли клан «иные
траппы при изменении
нагрузки движутся в од-
ном направлении. На-
груженный пружиной
поршень, д йству.<>щдй от
давления в отборе, пере-,
ставляет п сдвижную зо-
лотниковую буксу, слу-
жащую обратным приво-
дом, с помощью рычаж-
ного соединения, как
показало па фиг. 3006, в
резуль-iaie чего дости-
гается требуемая нере-
ста овка впуска пара.
Скорост пой регулятор
выравнивает число обо-
ротов соответственно на-
грузке.

фпг. 1С03. Турбина AEG в 25СО kW.

Фиг. 1004.

Паровые турбины годятся ввиду
отличного использования пара низкого
давления, как турбины мятого пара
для утилизации мятого пара ст различных
рабочих машпн, в особенности в горном
деле и на железоделательных заводах, в
соединении с паровым аккумулятором
в случае прерывности работы. Если для
достижения определенной мощности не-
обходимого количества мятого пара по-

лучить нельзя, нужно добавить свежий пар, для каковой цели вы-
годно включить отдельную часть высокого давления, состоящую
пли пз колеса Кертиса, или одновенечных активных колес, кото-
рая, в случае нужды, иступит в работу (такие турбпны называются
турбинами двух давлений плп свежемятого вара).

Фпг. 1005.

Регулирование вентиля мятого пара прн применении аккумулятора
происходит в зависимости от положения колокола аккумулятора; клапан
закрывается при приближении колокола к нижнему положению; при
применении аккумулятора с постоянным объемом клапан действует

Фпг» 1006.

п зависимости от давления в акку-
муляторе и закрывается прн падо-
ипи давления до определенного
предела. Избегают разрежения в
трубопроводах мятого пара, чтобы
не допустить проникновения воз-
духа, портящего вакуум. В предвиде-
нии этого случая, клапан мятого
пара, с помощью регулятора давле-
ния (или с помощью колокола), пре-
кращает впуск мятого пара. В упо-
требительных системах регулирова-
ния необходимая связь скоростного
регулирования и регулирования да-
вления осуществляется с помощью
рычагов п тяг пли применяется
гидравлическая передача с помощью
протекающего под давлением масла
(фиг. 1007, ВВС).

На фнг. 1008 показано регулирование
турбины двух давления но системе Рато (MAN)
с управлением золотниками сервомотора и
nepiдачами о г скоростного рогуля юра н от
нагруженного пр жилой поршня регулятора
давления. Регулятор давления переставляет
клапан свежего н мятого пара в противоположных направлениях, а регулятор скорости
в одном направлении; прн разгрузке, прежде всего, совершение закрывается клапан све-

Фиг. 1007. Регулировка маслом под давлением.

Е-.его пара п только прн дальнейшей разгрузке начинает прикрываться клапан
мятого пара.

$ит. 1008.
Проект правил для испытания паровых машин и паровых турбин
составлен н 1926 г. проф. Л. А. Радциг, рассмотрен Ленинградской
под-компсспсп п переработан в Комиссии ио нормализации пси- тсн.юсил.
уст. и униф. теплотохн. терминологии (см. Материалы к Ill всесоюзному
теплотехническому съезду, Изд. бюро съездов, Москва 1926, вьш. 9,
стр. 3—12).

VII. Двигатели внутреннего сгорания1).

Перевод инж. М. А. Хайлова.

Под редакцией проф. С. И. Вишнякова.

А. Общая характеристика.

Двигатели внутреннего сгорания служат для непосредственного пре-
образования (последовательно) химической оперши в тепловую п послед-
ней — п механическую. Они составляют особый класс тепловых
двигателей, в которых — за счет тепла, выделяемого при сгорании
(в замкнутом пространстве), рабочей смеси — совершается
механическая работа, при чем, по завершении этого процесса, смесь
подлежит замене.

Противоположность: машина, работающая нагреваемым воздухом
с замкнутой циркуляцией рабочего тела, паровая машина.

Таким образом, здесь соединение кругового процесса с процессом
смены горючей смеси, что предваряется, кроме того, процессом образо-
вания последней, происходящим посредством смешивания топлива п воз-
духа внутри плп пне рабочего пространства.

Круговой процесс н процесс смены горючего может быть произведен обычным путем,
как во всех тепловых двигателях:

1)	с регулярным кругооборотом температур, давлении и движения рабочего тела
в рабочем пространстве — поршневых двигателей, плн

2)	без такого кругооборота (прямо точность), как, например, в лопатой пых дви-
гателях (турбинах) илп струйных пасосах.

Смешанные типы: турггша быстрого сгорания, поршневой двигатель с турбокомпрес-
сором или турбиной, работающей о ходящими газами.

а)	Круговой процесс.

Оп включает следующие процессы (см. Теплота: особые виды рабочих процессов
ит. Д., том I, стр. 516):

1)	Подвод тепла (прирашеппе энтропии) посредством сгорания топлива с повы-
шением давления или увеличением объема (термохимическое преобразование энергии ;

2)	Отдача работы иа поршне или в лопатках, происходящая во время и после
подвода тепла (термо-мехаппческое преобразование энергии), связанная непосредствен по

>_) Литература. G u 1 d п е г, Проектирование и расчет двигателей внутреннего сгора-
ния п газо-генераторных ус1аповок. 1922 г. Korner, Днзелестроенпе. Magg, Регули-
рование двигателей внутреннего сгорания. L о f f 1 е r-R i е d 1 е г, No горы жидкого топ-
лива. 1922 г. Foppi-Strombeck, Быстроходные дизеля. 1925 г. Ricardo,
Быстроходные двигатели внутреннего стораипя. 1926 г. Heller, Автомобиль (полное
издание Jul. Springer). Берлин. 1925 г.

G г а п z е г, Быстроходные двигатели внутреннего сгорания. 1922 г. TI с 1 d t-
Isendahl, Двигатели внутреннего сгорания (для транспорта). W i п k I е г. Проектиро-
вание легких беншновых моторов 1для авиации). Dechamp s-Kutzbach, Испыта-
ние, оценка и дальшйшее развитие авиационных мооров. Piliz, Охлаждение и
охлааиюли авиамоторов (полное издание R. С. Schmidt). Берлин.

Mtl. Forschungsarb, Z d. V. d. I. „Olmotor*, „Motorwaeren" и др.

Сравни также IV том I отд. Транспортное Автомобилестроение
перед процессом подвода тепла обычно с отпссптельпо меньшой затратой работы: сжатие,
производимое поршнем плп л татками, дтя повышения возможней отдачи рабты. Пор-
шневые двигатели с постоянным механическим преобразованием движения в кривошипном
меха из о.

3)	О т в о д тепла (убывание энтропии) — необратимый тепловой процесс (выхлоп,
охлаждение, лучеиг пускаппе).

1.	Пэдвэд тепла посредством сгорания (термо химическое преобра-
зование энергии) В качестве горючих смесей служат как смеси воздуха
с газообразными плп пылевидными, полностью сгорающими, соединения мп
углерода или водорода, так и твердые, илп жидкие углеводородные смеси,
содержащие кислород и сильно увеличивающие свои объем при сгорании,
за счет выделения газов: взрывчатые вещества, порох (в артиллерийском
деле — пушки, ракеты п т. и.). Использование последних для промышлен-
ных целей, вследствие большой стоимости таких смесей исключается.

Способы образования рабочей смеси и производство воспламенения
ее следующие:

а)	предварительное образование смеси, прп темпе-
ратуре ниже температуры носпламснеипп смеси и зажигание ее в надле-
жащий момент посредством специальных „запалов": моторы, работающие
с зажиганием горючего [например, моторы, работающие по цпклу Отто,
двпгателп быстрого сгорания, турбпны быстрого сгорания (см. ниже,
стр. 762), артиллерийские орудии].

..Преждевременные вспышки*4 рабочей см^си, опасные для двигателей, вызываемые
остаточными газами, остатками маета и тп благодаря воздействию горяч ах деталей и т. д.,
могут быть разделены на: „обратные вспышки"—во время хода всасывания н „и ежде-
вр<мС1шые вспышки" (самовос пламснеппс) — происходящие во время н благодаря сжанио;
посредине ог, азичпвяют степень сжатия. Прп наличии достаточного времени и хо ошо
сконструированного прибора для образования смеси, можно достичь полного сгора-
ния даже при незначительном избытке воздуха. Возможность распростра-
нения вспышки по всему объему -любой горючей смеси определяется физически ее соста-
вом, температурой, давлением и длиной пути вспышки.

Ъ)	Производство процесса сгораппя смеси непосред-
ственно за процессом ее образования, достигаемое при помощи специаль-
ных <• горелок. плп высокой температурой сжатия — форсуночные
моторы [например, дизеля, моторы с калильной головкой, турбпны по-
стоянного давления (см. стр. 7СЗ), тонки].

Благодаря возможности регулирования перемешивания составных частей горючей
смеси <>коЛ1> форсупкл при в ирич епосоэв .шс гигаетея полное овладение х Д'-м
пр цессд сп^ания; никакой опасности преждевременных в-пышек (.-а он большое
или отказ в сиышке, нли запоздал »я вс ыпн.а), в-- едет виз ч го степень сжатя
безгранична. Так как на i роцс с ме анлчес.кого net еме- явания отводится < чень
малоо количество вр*миии (особен о при б* льшнк ско <»стях вижения п>>ршня), то
Д’’Я произв детва процесса сгорания необходим бо ьпюй избыток воздуха, чем по-
лосе н верхнее ограничение среднему давлению; с другой ст» роиы, прн регули-
ровке на нижней ipainme возможен нзб .ток воздуха любой величины.

для ди»- и» ж с и ня падежное, и в образовании в, пышек, j потреблялся подогрев смеси,
применяя для этого сплыюе сжатие (дизель) или за счет тепловой радиации стенок (моторы
с кали ьноп головкой); величина зтого подогрева для различных топлив различна, напри-
мер, для газоля и терпентина требуется подогрев различной величины.

2.	Механическое преобразование энергии. Механическое преобра-
вованпе энергии пли, что то же, передача работы от газа к рабочему
механизму может происходить, п основном, следующими способами:

а> статически: прп одновременном протекании процессов рас-
ширения и отдаче работы с любой величиной перепада давления (дви-
гатели внутреннего сгорания с максимальным давлением а 20—80 at,
орудия — с 2000 — 4000 at), сопровождающаяся обычно в поршневых
моторах быстрым переходом эиергпи от обладающего переменно воз-
вратным движением рабочего поршня через крпвошипный механизм кваду.

Примеры поршневых моторов без передачи эиергпи через кривошипный механизм:
авиомотор Langen’a, газовая помпа Humphrey (см. стр. 766) с гидравлическим и непо-
движным поршнем, машиниое оружие. Моторы с вращающимися поршнями
остаются, благодаря трудностям уплотнения и износу, до сих пор без использования.

Ь). динамически: (сначала создание некоторой скорости за счет
расширения рабочего тела, и далее отдача работы прп небольшом пере-
паде давления) в лопаточных моторах (турбинах) с непосредственной
передачей работы на вал.

Затрата работы па сжатие происходит в обоих случаях или в пор-
швевых, илп турбокомпрессорах.

Преимущества поршневых моторов: так как при достаточно быстрой гмеие
отдельных процессов средние величины внутренних температур и давлений не достигают
значительных величин с точки зрения учета количества тепла, ствошмого через стопин
и потерь на неплотности (потери через зазоры), вследствие медленного распро-тра 1епия
колебаний, тс, несмотря па отдельные высокие значения температур н давлений тепло-
вого процесса, температуры стенок и потери вследствие неплотностей в поршневых мото-
рах, в противоположность активным турбинам, весьма несущественны. Использование, прн
поршневом моторе, возможности объединения всего теплового процесса в одном рабочем
пространстве уничтожает возникающие в турбинах потери па перепуск горячих и сжа-
тых до высокого давления газов в компрессоре, в пространстве сгорания и в самой
турбине. Поэтому турбина,, главным образом, применяется лишь как лопаточная машина,
работающая отходящими газами, или как турбокомпрессор для предварительного сжатия
рабочего тела, применяемая в части кругового процесса с низкими давлениями.

Недостатки поршневых моторов. Болыпш неравномерность рабочего давления
на поршень и, соответственно, крутящего момента в рабочем механизме, требует введения
соответствующего аккумулятора энергии (вращающихся масс) или специального располо-
жения нняиндров для уравновешения инерционных усилии и выравнивания крутящего
момента. Главный нес мотора определяется максимальным значением вели-
чины j?max (прочность!), в то время, как мощность зависит от средней величины рт • vmf
при чем величина скорости поршня ът ограничена проявлением инерционных сил и сил
треиия, отсюда большой нес единицы мощности и дороговпзпа изготовления больших пор-
шневых моторов.

3.	О гв эд „остатка" тепла. Необращенный в работу остаток тепловой
энергии отводится пз цилиндра частично через стенки (тепло стенок),
другая часть уносится с отходящими газами (тепло выхлопных газов—
„теплота выхлопа") п рассеивается (вследствие смешпвания выхлопных
газов с окружающим воздухом, пли благодаря впрыскиванию воды, пли
поверхностному охлаждению) или, паоблрот, повергается дальнейшему
использованию. Такпм образом, в тепловом процессе производится только
частичный „отвод" тепла, большая же доля — при производстве процесса
„смены" рабочего тела.

Ь)	Процесс замены рабочего тола
(процесс зарядки и выхлопа).

Пронесс замены рабочего тела включается обычно и преимущественно
в ту часть кругового процесса, где рабочее давление уравнивается
с внешним давлением, при этом выхлопные газы выбрасываются из
цилиндра в окружающий воздух, а взамен ему по всасывающему трубо-
проводу притекает порция свежего воздуха или по топливному трубопро-
воду—горючая смесь. Необходимо наличие: — выхлопных газов,
свежей горючей смеси и топлива. К этому присоединяется
часто очистка цилиндра при помощи продувочного воздуха от остаточ-
ных газов. В лопаточных моторах все газы подаются компрессором, т.-е.
самой же турбиной. В поршневых моторах существует несколько мето-
дов дтя производства процесса замены рабочего тела или процесса

Фпг. 1009.	Фиг. 1010.	Фиг. 1011.

11 Принудительное попеременное выталкивание (выхлоп) и
всасывание (зарядка) при помощи рабочего поршня, играющего,
в данном случае, роль насосного плунжера:

Косая штриховка объем,
объем ес о с ан и ой

Фиг. 1012.

оппеапный поршнем; точки—остаточные газы; черное—
смеси; горизонтальная пприховка—продувка.

Фиг. 1013.	Фиг. 1014.

а)	процесс зарядки п рабочий процесс н одном ходе, выхлоп—
в противоположи ,м (2-тактный процесс) а) без предварительного сжатия,
сгорание вызывается специальными зажигающими приспособлениями
(фпг. 1009) (Lenoir, Langen, орудия), р) с предварительным сжатием
рабочей смесп в особых компрессорах, сгорание, вызываемое помощью
зажигающих приспособлений пли горелок (Brenner) (фиг. 1010), до сих
пор особого значения не имеет;

Ь)	процесс зарядки и рабочий ход в разделенных друг от друга
ходах: весь процесс заключен в 4-х тактах с ходом сжатия, а) с выхло-
пом остаточных газов (фпг. 1011) Atkinson, помпа Humphrey’a: ход
зарядки —Sj, ход сжатпя s.,, рабочий ход s3 и ход выхлопа заряда s4 —
отдельны друг от друга, |5) с циркулированием остаточных газов по про-
странству сгорания (фпг. 1012) (Otto): все ходы одинаковы, количество
оставшихся газов определяется степенью сжатпя, самое простое, а потому
и самое распространенное решение для поршневых моторов с криво-
шипным механизмом, у) такие же моторы, но с процессом предваритель-
ного сжатпя, совершающимся в специальных компрессорах, имеющим
своею целью увеличение заряда.

2) Одновременное выталкивание выхлопных газон п втекание све-
жего заряда, совершающееся во внешней мертвой точке, за счет внеш-
него перепада давлеяпя, создаваемого продувочным насосом плп за счет
отсасывания. Двухтактная форма кругового теплового процесса (фпг. 1013).
Промежуточное, между пунктами 1 п 2, решеяио: очищение цилиндра от
остаточных газон, совершающееся при 4-тактпом моторе ио внутренней
.мертвой точке, прп помощп продувочного воздуха, служащего одновре-
менно для наддувки (увеличения наполнения) (фпг. 1014), (Premier,
MAN и многие другие. Этим достигается увеличение мощности).

Если tm и рт обозначают средние но времени значения температур и давления, то
при 4-тактпом процессе (фиг. 1011 и 1012) tm f I шах и рт j ^шах получаются меньше,
чем в 2-тактпом, что влияет очень благоприятно на температуры стенок (трещины и прежде-
временные вспышки) н на уплотняющие свойства поршневых колец, и неблагоприятно на
равномерность работы и использогапие материала в рабочем цилиндре (вес). Тип про-
цесса на фиг. 1012 (Отто) получил преимущественное распространение, благодаря отпа-
дению специального компрессора и применению простого кривошипного механизма.

Прп применении продувки (фпг. 1013) рт I р шах получается, при отнесении продувки
иа голец хода, в 2 раза больше, чем возможно при 4-такте, и на ряду с этим столь же
простое управление процессами выхлопа и зарядки при помощи самого поршня. Для сов-
местного обслуживания многих цилиндров могут быть легко построены отдельно располо-
женные поршневые компрессора плп турбокомпрессоры.

В моторах, работающих с зажиганием смеси, применение горючей смесп для произ-
водства продувки затруднительно, во избежание опасности образования преждевременных
вспышек, получающихся благодаря воздействию выхлопных газов па свежую смесь. Коли-
чественная регулировка невозможна; может бьнь осуществлена только лишь качественная
регулировка (см. стр. 711 н 729). Потерн прп такой продувке свежего воздуха н газа
трудно устранимы. (Затруднительно промежуточное между остаточными газами и смесью
включение продувочного воздуха). Более высокое t т /1 шах увеличивает опасность воз-
нпкппвепвя преждевременных вспышек н образование трещин в стенках. Поэтому этот
процесс, помимо небольших взрывных моторов прп работе пх па трудно воспламеняемых
смесях (колошниковый газ), применяется исключительно в моторах с самовоспламене-
нием топлива. Отдельный продувочный аггре.гат часто, ради п-осгогы устройства, заме-
няется рабочим же поршнем, сжимающим продувочный воздух другой своем стороной
(или применяется двухступенчатый—дифференциальный поршень), как, папр., в 2-тактных
двигателях с запальным шаром.

В. Расчет и конструкции поршневых моторов.

а) Основания расчета.

Для расчета и сравнения отдельных поршневых моторов пелесо-
образно применять для различных рабочих цилиндров „приведенный®
к 1 объем, описываемый поршнем (= рабочему объему Гл, вычисленному
' через рабочий ход s3, см. фиг. 1011).

A0=AjVjb — литровая работа в mkg/1,

aV0 = JF/ Уд — мощность в Р. S./1,

Л/о = J/J Рд — крутящий момент, отнесен-
ный к 1 литру объема цилиндра в kg сга/1,
Оо — поверхность, отнесенная к лшру
объ. ма цилиндра в dm2/l,
сг0 — литровый вес в kg/1.

для одного четырехтактного авиомотора
с противоположно движущимися поршнями
при -|- 9г = 1000 и — п = 500 имеем п =
=1500, следовательно. п„ = 750

Дальнейшие обозначения:

п — число ходов поршня	I	_

_	f для одного рабочего объема в минуту,

па — число рабочихходов поршня )

па~ п — для двухтактных моторов
по — njs — для четырехтактных „
па = п/з — для шеститактных „

В — часовой расход топлива

Л„ - низшая теплотворная оно- I Отнесенная к одинаковый единицам
»	I	(m3, 1, kg),

собность топлива в кал.

В • hu

О = ------ — расход тепла в kcal, отнесенный к рабочему ходу цилиндра,

60-ий

В • hu г — расход тепла в kcal, отнесенный к 11 рабочего объема и одному
& = Тт-----до---- 1	рабочему ходу,

’й * «и  па ( — литровое тепло мотора, сокращенно, „литровое тепло* в kcal/l,
— теплотворная способность всосанной смеси в kcal/l при нормаль-
ном состоянии (15° н 1 at).

— нормальное литровое тепло, вычисленное по иижпей теплотвор-
ной способности топлива.

X Qg — общий коэффициент наполнения или отношение количества
тепла, действительно содержащегося в 1 1 рабочего объема
одного рабочего хода, к теплу, содержащемуся в 11 смеси
прн нормальном состоянии.

W ~ В • h и IN — расход тепла в kcal/P- S. h.,
— коэффициент использования тепла (экономический коэффициент
полезного действия),

Рт — среднее рабочее давление в at, | отнесенное к одному рабо-
( Рщ ) “ среднее рабочее давление в kg/m2. J	чему ходу.

W, -fa и р9П — относятся всегда к определенному состоянию передачи энергии,
например: к индикаторной работе—перед механическим преобразованием энергии (1Г$»
Ъго/ Р?пг) пли к иолезиой части работы поршня (полезная или эффективная работа) —
после механического преобразования энергии	Р?пе).

Основные уравнения.

Поглощение тепла.

Литровое тепло
..........................................................

Так как
— Р- А т0 N — —.9
N ’ W Vh • 60 • па 60 • п„

(1)

Хаите. Т. II.

45
Отдача тепла:

Литровая работа:

'h	Г/, |1|

Литровая мощность:

пт ___	__ -^-0	;_Рт *

Vh~ 75 ’ 60- 450 ’
так что

Я = Рт • п0 • Гд/450 пли рт = 450 NJna = 27 000 QrJw . . (2)
Так как М [kg-cm] • и>/7500, то для четырехтактного мотора средний крутящий

И [k’-ст] = 80 • рт [at] Ул р] или ИГ0 = 80 Рт ...... (3)
Коэффициент полезного действия и расход.

1	^0 Ю *

= 4277^7 IaK,TO^ = 42’7V-eo  • • -<2а)

Далее, так как 1 Р. S.h = 632 kcal, то, следовательно:

тд^, ~ 632/ W и расход тепла Я'— 632/^ [kcal/P. S. h] ....... (4)

1.	Поглощение тепла в рабочем цилиндре. Поглощение тепла в ра-
бочем цилиндре зависит по уравнению (1) от нормального литрового
тепла Qg и общего коэффициента наполнения X.

Теплотворная способность Qg для 1 1 смеси вычисляется, как сред-
няя величина, по свеже подведенным составным частям смеси (без учета
остаточных газон) даже тогда, когда, как например, в моторах с само-
воспламенением, равномерной смеси совершенно пе имеется.

Qg — ср • (2сд, где Qcjt—теплотворная способность, достигаемая при
полном сгорании п прп отсутствии избытка кислорода пли воздуха.
Если VB нормальный (15° п 1 at) объем в литрах одного kg газообраз-
ного топлива, ( VB )ш;п— наименьший объем воздуха, требующийся для произ-
водства полного сгорания топлива и р = VL / VB коэффициент смешения, то

Qcll~ ту “ I у

I Y L )niin л 'В

hJVB

Pmin + 1

При очень большом р, например, при обращенных в пар углеводородах,
можно подставить Qc1l = hu I (VL )min.

Таблица 1 показывает значения h,,JVB, pmin и Qcl, для различных
испаряемых и газообразных топлив.

Границы содержания топлива: если только р и pmin

известны, то значение величины со получается пз ср =	пли

P-J-1

если р велико, ср л —™. Для ср <С 1 (тощая, бедная смесь) Q„ соответ-
Р

ственно уменьшается, для ср > 1 (жирная, богатап смесь) горение не
может происходить полностью, это значит, коэффициент химического
Таблица 1. Характеристика топливных смесей.

Топливо.		kcal/kg	Пар (газ) в нор- мальном состоя- нии		( Ke )min J/kg	И min —  ~ (Те/	Qch kcal/J
			l/kg	/¥В kcal/1			
		8100	(твердый)		9700		0,835
		28 700	(жидкий)		29 100		0,990
	Алкоголь чист		6 400	650	9,8	7 600	11,7	0,770
	.	80°/о ....	4 860	900	5,4	6100	6,8	0,693
	Бензол		9 590	270	35,5	11 200	41,5	0,835
Е	Нафталин 		9 370	170	55	10 900	64	0,845
	Бензил \		отЮ 600	ок. 220	ок. 48	от 12 800	ок. 57	ок. 0,830
	Керосин /		ДО10 200	—	—	до 12 200	—	—
к	Газоль		ок.10000	ок. 200	ок. 50	ок. 12 000	ок. 60	0,820
	Пентан С5Н12		10 850	256	42,5	12 900	50	0,830
	Гексан С6Н14 . . .	10 670	216	49,5	12 850	59	0,825
	Гептан С7Н16		10 660]	188	56,8	12 800	68	0,825
	СО		2440	874	2,800	—	2,38	0,830
	Н2		28 70Q	12 100	2,360	—	2,38	0,700
	сн4		11 900,	1 525	7,820		9,52	0,745
	СаН2 .........	11 600|	940	12,360		11,9	0,960
	Светильный газ ....	ок. 9 000] ок. 2 000		ок. 4,5СО		ок. 5,2	0,740
	Болотный газ		3 580|ок. 1 550		ок. 2,300	-—.	ок. 2,1	0,740
	Геиерат. газ .....	1 IOOIok. 1 000		ок. 1,100	—	1,0-1,2	0,550
		до 1 300		до 1,300			до 0,590
	Колошилк. газ ....	ок. 765	850	ок. 0,900	—	ок. 0,75	0,510

Примечание. Дальнейшие данные см. I том, ст. 1011. (Данные из раз-
личных источников обнаруживают незначительные отклонения).

выделения энергии должен быть ^<1. Полное сгорание до С02
и Н20 действительно возможно только прп бедных смесях, т.-е. при
известном избытке воздуха и прп тесном смешивании горючего с возду-
хом, поэтому, если в интересах расхода тепла должно быть цск = 1, то
необходимо иметь:

для моторов, работающих с зажиганием
рабочей смеси .	.............

для моторов с самовоспламенением
смеси ..............................

<р < 0,85 до 0,90,
ср С 0,65 до 0,70.

При вполне или частично богатых углеводородных смесях (ср 2g 1)
выделяется большее пли меньшее количество сажи, что затрудняет экспло-
атацию, не делая ее все лее совсем невозможной. В смесях, богатых
содержанием водорода (болотный, светильный, генераторный и колошни-
ковый газы), ср имеет верхнюю границу, определяемую скоростью сгора-
ния пли, иначе, опасностью возникновения преждевременных и резких
вспышек, которая увеличивается при возрастании содержания в смеси Щ
и падает прп возрастаяип С02. Поэтому, например, при среднем светиль-
ном газе ср < 0,7, так что <2g<0,7 • 0,740 < 0,520. ср ограничено также
и снизу величиной скорости сгорания, если последняя обеспечивает одно-

временную повсеместную вспышку (I том,

скорость сгорания, стр. 577).
Эта пижняя граница ср для
различных топлив и величин
предварительного сжатия будет
различна. Фпг. 1027 показы-
вает границу воспламенения
по Эптнеру для смеси то-
плива с воздухом прп 1 at.
В моторе эти границы немного
смещаются.

Общий коэффициент на-
полнения \=Q0/Qg=2VeIVh=
~	.........(5)

X зависит от колебаний
температуры и давления отно-
сительно нормального состоя-

ния снаружи и внутри ци-
линдра двигателя: (ХуХр) и наполнения во время хода всасывания (ХД

включая дополнительную зарядку, перетекание и вытеснение остаточных
газон при помощи свежего газа. Сравни таблицу 2.

Приняв обозначения по фиг. 1015, имеем

объем действительно засосанных газов

(эффективный объем) в нормальном

и Т2 (ие поддающиеся измерению)

„ Vs • у2 • 288 У, - р. • 288
состоянии Уе “ —------------------—--. где Zj

7g	J i

средние значения абсолютных температур газа. Для

исследования процесса проще сделать допущение, что остаточные газы отделены от све-
жих газов подвижной и теплонепроницаемой стенкой.

Тогда Ге

(Гд-УО .у2 . 288 _	288

Г а ~1~ &Ч

, где Та — температура смеси до по-

ступления в мотор, Д#г* приращение температуры смеси в цилиндре мотора за счет тепло-
вой радиации стенок (исключая подогрев благодаря перемешиванию с остаточными газами),
Gibson получил для одного авиационного мотора следующие данные:

при и -	1600	1800	2000

X = 0,77 — 0,83	0,75 - 0,81	0,7 - 0,77.

Большие значения Л определены при больших степенях сжатия.

Таблица 2. Значения X при 4-тактном процессе и полной нагрузке.

Моторы	Вид распределения	X
Тихоходные 		  Быстроходные		Механическое.	  Автоматическое	  Механическое ........  Автоматическое ...	...	0,80-0,88 0,75-0,80 0,75—0,80 0,65-0,75
С воздушным охлаждением		Автоматическое		0,50-0,65

Пример вычисления литрового тепла; 4-тактиый мотор имеет,
при полной нагрузке и п — 400, расход топлива В — 6,9 kg/h, топлнпо бензол, пижняя
теплотворная способность которого hu ~ 9700 kcal/kg. Размеры: 2 цилиндра
диам. “ 150 mm, ход = 210 mm, что мает Vjt — 7,4 1, па — 200 н но уравнению (1)
Q = 0,750 kcal/l. Если бы принять к — 0,80, то было бы Qq — 0,80 • <р • Qcjt и так
как но таблице!, для бензола равно примерно 0,835, то ср = 0,750/(0,80  0,835) =
= 1,12. Мотор работает, следовательно, с излишне богатой смесью, топливная форсунка
должна быть уменьшена.

Влияние в н е ш и и х v с л о в и й: X™ Х_ . Влияние внешней тем-
’	•‘а Ра

вературы Ху и давления воздуха Х^ на отклонение весового количества
всосанного газа плп воздуха, протии величины, соответствующей нормаль-
ному	состоянию,	бывает	часто	весьма значительным Ху =	(273 -j- 15°):

: (273	-j-10),	так	что	для	ta	=	-|- 30°	-|- 15	0°	— 15°

Ху	=	0,95	1,0	1,05	1,12

в %	%	—5	—	4-5	4-12.

Более ппзкпе температуры значительно улучшают Qo, а вместе
с тем и рт.

Изменение внешней температуры hta = 3° соответствует изменению примерно
на 1°/0. При производстве опытов с авиационном мотором Gibson нашел, что действие
изменения Д ta па мощность мотора частично поглощается другими влияниями, так что для
изменения мощности на 1°/0 необходимо изменение Д ta = 7° (на высоте 5000 m —
Л ta =-. 4,2?).

Влияние барометрического давления и высоты
положения установки мотора Хря =y?abs/1 = 5/736, где ^вы-
сота барометрического давления в mm ртутного столба.

Это влияние имеет большое значение при установке моторов в горах
и плоскогорьях, и особсино для авиационных моторов. Таблица 3 дает
влияние на X при эксплоатации мотора на различных высотах, прп сред-
них годовых величинах давления воздуха и температур па данной
высоте.

Таблица 3. Влияние высоты на коэффициент наполнения.

Высота месило- атацни мотора над морем m	Средние годовые		ч  ч	Выста •эксплиата-1 ;ии вад мо-  рем П1	Средние годовые		\  ч
	V	Ъ mm рт. столба			V	Ъ  mm рт. столба	
0	4-1Ь	76-2	1,02	4000	—1-0	462	0,666
500	- 7,5	717	0,969	4500	—12,5	433	0,63
1000	-- 5	675	0,918	5000	-15	405	0,595
1500	4- 2,5	634	0,873	5500	-17,5	379	0,562
2000	0	596	0,827	6000	—20	355	0,532
2500	— 2,5	560	0,785	6500	—22,5	332	0,502
3(00	— 5	525	0,742	7000	—25	310	0,474
3.-00	— 7,5	493	0,704				

Для полезной мощности при

больших высотах

имеет значение, что работа трения Nr мало зависит от барометриче-
ского давления и, следовательно, Ne = \Ра N{- N„ т.-е. в«результате Ne
сильно уменьшается с барометрическим давлением. Поэтому прп установках
моторов для работы на больших высотах целесообразно применять нагне-
тание воздуха.

Влияние „внутренних условий* работы мотора:

а)	Изменения температур иа А ^°, продолжающиеся внутри

мотора включительно до конца хода всасывания, происходят, благодаря
koai/ps-h	влиянию стенок трубопро-

Фиг. 1016.

по отношению к объему хода FA. Ои
нормальных четырехтактных моторов по

водов, клапанов и горячих
стенок цилиндра, при жид-
ком топливе, а при карбю-
рации топлива, за счет
теплоты испарения топлива
и частного предваритель-
ного подогрева топлива от
горячих стеиок.

Ь)	Изменения да-
вления внутри дви-
гателя против атмосфер-
ного подлежат рассмотре-
нию прп использовании
сжатого воздуха (или
смеси), применяемого с
целью попышеипя мощности
(Х^ > 1) или для вырав-
нивания влияния низкого
барометрического давления
на работу авиационных
моторов.

Хр целесообразно относить
к среднему давлению перед
регулирующим или дроссельным
приспособлением. Изменения да-
вления в этих приспособлениях
и за последними проще преду-
сматривать в коэффициенте на-
полнения , относя последний
спять к внешнему давлению перед
этими приспособлениями.

с)	Коэффициент напол-
нения If— Vf-.Vf,. На
фиг. 1009 —1014 изобра-
жен объем наполнения Vj
может быть определен дм
атмосферной линии инди-

каторной диаграммы, сннтой при слабой пружинке (фиг. 1015), и за-
висит, главным образом, от сопротивлений прп проходе через кла-

пана, стр. 733.

Изменение отдачи тепла в целях регулировки. Возможность пони-
жения литрового тепла, за счет уменьшения плн о согласно вираже-
иию Q0-='K  if • Qcfl, привела к регулировке наполнением ()у—регули-
ровка, количественная регулировка) и к регулировке качеством смеси
или, иначе к регулировке ее теплотворной способности (<р—регулировка,
качественная регулировка), как наиболее простым методам регулирова-
ния (смотри ниже: регулирование стр. 72S).

2. Отдача работы и расход тепла. Коэффициентом полезного дей-
ствия процесса преобразования термохимической энергии в ме-
ханическую служит ?] = (ТКг—W2) :W1= 632/W1—где: IV, количество
подведенного тепла, W2—общее количество отведенного тепла, IFj — W2
количество тепла, превращенного в механическую энертю, псе в kcal и
отпесеио к 1 Р. S. h. Для кругового процесса, протекающего без под-
вода и отвода тепла (адиабатически), и без изменения за время одного
цикла массы рабочего тела, между политропами сжатия и расширения и

Фиг. 1017.

двумя одинаковыми линиями подвода и отвода тепла, имеем по I тому,
Теплота (особые процессы, стр. 516).

^ = 1-(Т7’о/Юх-1=1-^~1 и Ж/, =632:^ =632: (1-г"1).

Wt — теоретический минимальный расход тепла в совершающемся
без потерь процессе механического преобразования энергии. Фиг. 1016
показывает изменение величии и Wt]i в зависимости от изменении
степени сжатия е при различных показателях политроп тел различных
теплоемкостей п удельного веса двуатомных газов с •/.- 1,4
(для углекислоты и метана —1,3). Величины употребляемых степеней
сжатия s, смотри таблицу 6, стр. 724.
Показатель политропы, вообще говоря, уменьшается с увеличением температуры
газа, ио главное уменьшение идет с увеличением отвода тепла в стенки, так что расход
тепла на одно и тоже количество работы, или иа одинаковую площадь pV диаграммы,
возрастает с увеличением темпзратуры. Средине величины х и Wt могут быть определены
с помощью кривой изменения температур (фиг. 1017); при точных подсчетах необходимо
учитывать изменение при сгорании газовой постоянной (коэффициент мол. изменения).

Неустранимые отклонении от идеального процесса и нали-
чие ряда потерь обусловливают получение опытных данных расхода
тепла, значительно превышающих вычисленные из анализа теоретиче-
ского кругового процесса. Отклонения и потери эти следующие:

1)	„Химические" потери, — обусловленные неполнотой сго-
рания по причине неоднородного перемешивания или вследствие
излишне высокого содержания топлива (недостаток воздуха) — могут
быть выражены через „химический коэффициент полезного действия"
»;сй процесса сгорания, устанавливаемый анализом отходящих газов
в соответствии с составом горючего. Сюда же относятся также потери
топлива за счет продувки, если таковая совершается прп помощи свежей
смеси; таковая особенно значительна в 2-тактных моторах, работающих
но циклу Отто.

2)	Потери благодаря неполноте диаграммы, которые
возникают вследствие;

а)	Н е м гн о ве и и о го протекания процесса сгорания: линия
С’оратшн не ограничивается положением поршня в мертвой точке; нао-
борот, для его производства требуется некоторый период времени и,
следовательно, соответствующий ему угол поворота кривошипа, величина
которого определяется: в моторах, работающих по циклу Отто, скоростью
сгорания смеси, а .и моторах, работающих с самовоспламенением
смеси, кроме того, и законом подачи топлива, или образования смеси, и
скоростью его испарения1). Соответствующая линия постоян-
ного объема находится по фиг. 1018 —1019, после сравнения площадей
А и Б, ограниченных адиабатами сжатия и расширения, так что
Fo'> Fo, £'>£ и соответственно чему также увеличивается требуемое
количество тепла — П7,.

Ь)	Теплопроводности стенок, вследствие которой тепло,
воспринимаемое ими за счет теплопередачи и лучеиспускания, во время
сгорания и расширения, не возвращается полностью за время хода
всасывания и сжатия, и уходит наружу.

Потери тепла стенками, по отношению к (Jo, зависят от №аО0:п,
т.-е. от увеличивающегося с возрастанием количества литрового тепла,
температурного перепада Д4° и среднего суммарного коэффициента тепло-
передачи а, определяющего собою условия перехода тепла изнутри
цплпндра наружу, продолжительности периода сгорания (таким образом,
обратно пропорционально числу оборотов п) и величпне „литровой
поверхности" пространства сгорания О0. „Литровые поверхности" О0, т.-е.
отношение наружных поверхностен цилиндров, поршней и клапанов

*) По последним исследованиям процесса сгорания тяжелых жидких топлив в среде
высокосжатого воздуха температура самовоспламенения этих топлив лежит ниже темпера-
туры вх испарения.

Таким образом эти исследования указывают на совершение сгорания в дизелях
без предка -.тельного испарения.	Редактор.
к объему хода пространства сгорания определяют, смотря по способу
охлаждения их воздухом, подою и маслом, или за счет металлической
теплопроводности и продолжительности их времени действия, различные
величины отвода тепла (см. Охлаждение); точная закономерность
этого процесса до сих пор точно не установлена ]).

с)	Потери за счет неплотности поршней и распредели-
тельных органов. Такого рода потери бывают часто весьма значительны
там, где наличие неплотности вполне очевидно и трудно устранимо,

например у внутренних поршпей
клапанов и у выхлопных щелей 2-
все же весьма неопределенна. Все
потери от а) до с) действитель-
ного процесса протии теоретиче-
ского целесообразно объединить
в коэффициент непол-
ноты диаграммы т1д, так
что устанавливаемый по индика-

Фиг. 1018.	Фиг. 1019.

моторов 2-го действия, у выхлопных

тактных моторов; величина этих потерь

торной диаграмме термический коэффициент полезного действия кругового
процесса равен = (rl/h  т]а). Цифровое звачевие величин и
в некоторых случаях установить довольно трудно; rig может достигать
до ч\у — 0,85 — 0,90.

'3) Гидравлические потери плп потери прп процес-
сах течения газов, возникающиепрп производстве процесса замены
заряда, выражаются через (гидравлический коэффициент полезного дей-
ствия). Эти, поддающиеся пндицнрованию, потери мощности Nlt, обозна-
ченные на фиг. 1018 и 1019 узкой штриховкой, возникают в трубовроводах,

1) Сравни Nusselt, Теплопередача в двигателях внутреннего сгорания Z. d. V. d. L
1923, стр. 692.
в регулирующих, смешивающих и распределительных органах во время
всасывания и выхлопа. К предыдущим потерям, п случае отдельно уста-

новленных компрессоров, присоединяются также имеющиеся в последних
потери всасывания и пагнетаипя; потери эти могут быть очень велики;
при поршневых компрессорах они устанавливаются индицироваиием.
Потери течения пли насосные потери, могущие также значительно изме-
нить коэффициент наполнения (еслп их выяппть путем производства
точного определения индикаторной мощности), выключаются; они могут, прп

отдельно установленных компрессорах, во много раз превышать механи-
ческие потери Nr (4). Прп точных исследованиях разделение и специаль-
ное установление всех насосных потерь N}, все же весьма желательно.

не зависит от высоты барометрического давления (высотные моторы)
и для хороших 4-тактиых моторов достигают при полной нагрузке
величии 5= 0,94 — 0,96, для 2-тактных моторов, в зависимости от вели-
чины давления продувочного воздуха —	— 0,9 до 0,8 и меньше; цифры

даны от полной индикаторной мощности.

4) Механические потери плп потери трения всего
рабочего механизма: поршней, кривошипного механизма, вала,

распределения, передач к насосам и к магнето—выражаются через
плп через работу трения Nr. Величины механических потерь бывают,

смотря по выполнению, числу, смазке и температуре скользящих поверх-
ностей, весьма различны. При полной нагрузке т;яг = 0,8 — 0,92 для
моторов, работающих по циклу Отто, и rltn = 0,7 — 0,85, смотря по кон-
структивным условиям смазки при разработанности двигателя, для мото-
ров высокого давления, работающих с самовоспламенением смеси. Потеря
на работу тренпя прп небольшой нагрузке и невысоком барометрическом
давлении (высотные моторы) получаются ие значительно меньше, чем при
полной нагрузке, так что в этом случае сильно уменьшается.

Таким образом полный коэффициент выделения энергии, илп эко-

номический коэффициент полезного действия
riu’e ~	' ’'Qcft * rlg * г1'т ~	' Ут)

и расход тепла

W	....

равен

• .(6)

Задача конструкторов—достижение максимальной величины не
ухудшая надежности эксплоатации. Испытание выполненных машин пока-
зывает действительно достижимые величины коэффициента полезного
действия и расхода, которые могут быть положены в основание расчетов

проектируемых машин.

Пример 1. Для одного авиационного мотора с е —1:6 был определен
по достигнутому прокалиброванным пропеллером числу оборотов максимальный крутящий
момент Ж — 80  рте • Уд (по уравнению (3) стр. 706), откуда ~ at> а 110 расходу
топлива определили _ 0,605 kcal/1. Отсюда получается =. 8,5 : (42,7 • 0,605) — 0,33
и 17^=632: 7^ — 1915. А так как F7^~632j(l —	1500, то оценивая

• Tj}i • Ут 0,87, имеем коэффициент наполнения диаграммы -Цд	0,9.

2.	Расчет 20-е ильиого мотора, работающего светильным газом. Макси-
мальная мощность 24 Р. S. Для максимальной нагрузки было принято ср ~ 0,7; (?сдг^0,740

так что Qg = 0,520 kcal/1. Далее, пусть X ~ 0,85 и We иа основании опыта с подоб
ними моторами — 2300 kcal/P. S. h. Тогда Qo = 0,85 • 0,520 = 0,440 kcal/1 и по [уравне-
нию (2) стр. 706] рте = 27000 Qol Wc = 5,2 at. Приняв п — 300, получаем ИГ0 =
— Рт •	450 —5,2 • 150/450— 1,72 Р. S. на 1 1 объема рабочего хода поршня. Таким

образом, для достижения мощности в 24 Р. S. необходимо иметь рабочий объем двига-
теля-24/1,72—141, определенный при п — 300 об/мин. Дальше остается только выбрать
конечные величины размеров мотора.

3.	4-хтактики газогенераторный двигатель двойного действия.
Мощность 2000 Р. S., при высоте над морем в 1000 ш. По составу газа вычислено Qc^ —
— 0,580; Х^ *Х7^ может быть принято равной 0,82, \ра * "kjt летом, при барометрическом

670	288

давлении в 670 mm ртутного столба и ta — 4~ 30° равно =-^ -	, — — 0,865. Для пол-

**	7оо 273 - f 3U

ной нагрузки можно принять ср = 0,85, так что Qo — 0,82 • 0,865 • 0,85-0.580 = 0,350 kcal/1.

Расход теила был замерен в этом двигателе — 2000 kcal/P.S.h, следовательно,
при rim — 0,90, we - 2000/0,90 = 2220 kcal/1 Р. S. h и pme~ 27000 - 0,350/2220 = 4,25 at
(вместо 4,95 при нормальном состоянии атмосферы). Вполне целесообразно рассчитывать
этот мотор, как нормальный мотор с ре = 4,95 и тогда для того, чтобы при соответственно
одинаковых шатуне и ходе, поршня перейти иа требуемый род установки, необходимо
увеличить площадь поршня в отношении 1/0,865, тогда силы по шатуну остаются одина-
ковыми; прн этом = 450 • 2000 • 4,25 . па в 1.

4.	Двухтактный мотор, работающий с самовоспламенением
топлива (дизель)—300 Р. S. в одном цилиндре.

Так как топливо вводится в цилиндр в жидком виде, то	min =

— 10500/12500 = 0,840. Для этих диигателей ср 0,65. Вследствие несовершенства про-
дувки коэффициент наполнения для двухтактных моторов берется самое большое 3/4 от
коэффициента наполнения для 4-тактисго мотора, так что X 0,60 и 00=0,60-0,65-0,840=
= 0,330. Расход по опытным данным равен Wi = 1600 kcal/P. S. h, без учета „гидравли-
ческихкпотерь 15Л2-тактиого мотора. Если принять тд^ • rim = 0,90 - 0,80, предполагая

и аи луч шее выполнение, то We = 2230 kcal/P. S. h и р7Пе = 27000  0,330/2230 = 4,0 at,
для наибольшей мощности. При па = п = 150, Гд = 450 • 300 (ре • 150) ~ 225 1. Это дает

для выбора

s=700	750

D — 640	620

= 3,5	3,75

800 mm

600 „

4.00 m/sec.

В таблице 6 стр. 724 содержатся данные средних величин
необходимых для приближенного расчета нормальной мощности обычных
моторов; прп этом максимальная мощность может быть взята па 10—20%
пыше. Большие величины относятся к моторам с более высокими
и т)т, особенно в крупных дпигателях с высокой скоростью поршня.

Ъ) Проведение процесса поглощения энергии.

1.	Приготовление рабочей смеси топлива с воздухом. Смешивающее
устройство имеет целью произвести тесное и однородное смешивание
газообразного (парообразного) илп распыленного топлива с воздухом
и образовать смесь, обладающую определенной скоростью сгорании. Для
достижения этого процесс смешивания и диффузии обоих составных частей
смеси производится в наиболее удобном месте органов всасывания,
работающих за счет разряжения, где струи обладают наибольшими, раз-
личными по направлению, скоростями, чтобы для наибольшего эффекта
перемешивания ') использовать ударные и вихревые явления.
Часто это же достигается путем раздробления потока па отдельные струп
или посредством введения .ступенчатого” процесса смешивания топлива
с воздухом.
Теория всасывающих и смешивающих устройств (органов).
На фиг. 1020 изображено смешивание воздуха с топливом позади
насадка (сопла, форсунки) D, с площадью сечения /, коэффициент суже-
ния которого =1 и не зависит от скорости w. В тех случаях, когда
сопротивление потоку создано ие „идеальным соплом", а каким-либо
другим или несколькими дроссельными отверстиями (см. фиг. 1021), его
действие может быть заменено действием сопротивления „идеального

Фиг. 1020.

Фиг. 1021.

сопла" с сечением f (величина сечения f находится легко из опыта), при
чем все же, ввиду непостоянства коэффициента сужения, его размер не
остается постоянным для всех расходов топлива. Дроссельное приспосо-
бление Wff (заслонка, дроссельный клапан или главный всасывающий
клапан), изменяя проходное сечение и соответственно проходное сопроти-
вление, регулирует тем самым количество протекающей смеси ().,).
Пренебрегая скоростями перед насадком D, имеем отношение скоростей
и wB в насадках и DB вызванных соответственными перепадами
давлении и равным:

.................(7)

'№в у/ ^Рв  Tz

где р/; и р7 — удельные веса в устьях

Для жидкости уравнение пригодно только при скоростях выше „верх-
ней пограничной" или „критической" скорости (1 том, Механика, стр. 377).
Коэффициент смешивания = отношению весовых частей:

GL	= fL ' WL ' Yz	= h	. /	^Pl 'll	.	. (8)

gb fB’wB’ 1b fa	v	&Pb ' Tb

Сохранение постоянства состава смеси. Коэффициент смешения,
устанавливаемый поперечными сечениями fL и fB остается, согласно
уравнения (8), без изменения, при изменяющихся числе оборотов и мощ-
ности или прп изменяющемся дросселировании, прн помощи сопротивле-
ния IV0, только в этом случае тогда: а) р£ : р£ остается постоянным, что

1) Литература: Kuehn, Распиливание жидкого топлива, Motorwage и 1924 и 1925 г.г-
безусловно всегда имеет место при газообразных топливах; b) fL: fB —
не изменяется и с) статическое давление в трубопроводе, перед дрос-

Фиг. 1022.

сельным сопротивлением, остается все
время одним и тем же. Последнее дости-
гается: при газах — помощью ручного
регулирования или автоматического
регулятора давления, а при жидких топ-
ливах для этого используется перепуск
топлива (фиг. 1022) или например поп-
лавком (фиг. 1023). Таким образом, да-
вление на поверхность топлива должно
быть равным давлению воздуха перед
воздушным соплом.

Фиг. 1023.

Преимущество перепада давления. Так как больший илн меньший
перепад давления, между давлениями в топливном и воздушном трубопро-
воде, часто, особенно в случае газообразных топлив, остается неустра-

Фиг. 1024.

Фиг. 1025.

нимым (уже вследствие колебаний в трубопроводах), то—для поддержания
постоянства состава смеси—давление Др, даже при наименьших мощностях
и числах оборотов, должно быть постоянно больше этих временных коле-
баний и давлений. Чем больше Др или соответствующая ему скорость
в смешивающем устройстве, тем более пе восприимчив коэффициент
смешения к колебаниям давления, тем надежнее происходит управление
процессом сгорания и регулирование хода, если не касаться при этом
преимущества более тесного смешивания.

Меры для поддержания величины Др (ради обеспече-
ния однородности и доброкачественности смеси): а) употребление в целях
достижения большого Др без ухудшения Хд диффузоров, включаемых
позади сужающегося смешивающего насадка; Ъ) самодействующие клапаны,
при которых Др остается, благодаря собственному весу клапана или бла-
годаря натяжению пружины, достаточно высоким, даже при ограниченных
мощностях (фиг. 1024, пример: смешивающий клапан К е р т и и г а);
с) смешивающий клапан с принудительным движением, при котором fB
и fB уменьшаются по мере надобности от регулятора или вручную;
посколько 1/- определяется изменением Др, он может быть использован
для производства регулировки. На фиг. 1025 изображен движущийся
всасывающим ходом поршневой золотник для газообразных топлив,

а на фиг. 1026 — применяемый для жидких топлив плоский золотник
с топливной иглой (карбюратор). В этом случае Др и скорость, которой
топливо обладает во время процесса смешивания, будут больше при
малой мощности. При помощи приспо-
 собления, изображенного иа фиг. 1025,
путем поворота золотника может
быть одновременно изменен коэффи-
циент смешивания; d) применение спе-
циальных смешивающих приспособ-
лений для особо малых расходов сме-
си, а следовательно, таким образом,
и для малых чисел оборотов: „пуско-
вой жиклер", „жиклер холостого хо-
да", регулятор смешения.

Такие мероприятия для поддержания постоянства состава смеси, из
которых многие могут быть употребляемы одновременно, очень важны для
обеспечивания надежного пуска и холостого хода (например, для параллель-
ного включения машин переменного тока). Особенно велико их значение
при применении для моторов с сильно колеблющимся коэффициентом
нагрузки (моторы для транспорта, судов, насосов, воздуходувок), индика-
торная мощность и расход смеси часто колеблются в большом масштабе
между Mmin и итах, например в отношении 1:20.

Вычисление размеров площадей проходных сечений. В этом случае,
когда удерживается равенство Apz — &.рв только для одного идеального
сечения fL или fB (фиг. 1020), имеется отношение площадей поперечных
сечений проходных отверстий (предполагая одинаковое сужение):

для газов:	fL : fB = (&L : GB)  J/ : Yz =

= (^z : ^в) ' V Yz ' ~1в — Iх ' V Yz: Yb.................	(9а)

н для жидких топлив:
Таблица 4 содержит средние сравнительные величины сечении сме-
шивающих отверстий при а> = 0,9 или 0,7. Для сечения fL была принята
за основу величина у£ равная 0,9 от нормальной плотности, т.-е.
Тт; = 0,00106 kg/1. Абсолютная величина сечений получается нз тех
соображений, чтобы скорость воздуха в сечении fL (предполагая, что
потерн напора уменьшены постепенно расширяющимся соплом) могла
быть без вреда для’^-равной 100 m/sec н выше (фиг. 1023). Отсюда
может быть определено fB Там, где расширение сопла невозможно, вели-
чина скорости v допустима от v = 50 до 60 m/sec.

Таблица 4. Сечения диффузоров для смешивания газообразного
и жидкого топлива с воздухом.

	IB- tz		Hmin —	:	tl; fB	
Газообразное топливо	средн.	|/yZ:YZ?			fB  fl
	величин.		(и)		
Ацетилен . 			0,90	1,05	11,9 (17,5 приф —0,7)	ок. 19	5:95
Светильный газ (газ					
коксовальных печей).	0,434	1,52	5,2		
			(7,8 при ср 0,7)	ок. 12	8 : 92
Генераторный газ . . .	0,84	1,09	1,1		
			(1,34 при <р~ 0,9)	1,46	40 : 60
Колошниковый газ .	0,98	1,01	0,75		
			(0,95 при ср = 0,9)	0,965	51 : 49
Пары бензина .....	3,7	0,52	57	ок. 30	3 : 97
	IBkg/lL		Hmln = rZ : GB	fL  fB	Круглое
Жидкое топливо	средн.	У ТВ : TZ		прв	
	величин.		(р. при ср — 0,9)	© = 0,9	в %%
Бензин (средний) . . .	0,73	0,028	ок. 12300(13700)	380	5,15
Бензол 		0,86	0,0302	11200 (12400)	375	5,2
Нафталин	  .	0,98	0,032	10900 (12100)	390	5,05
Алкоголь 80% . . .	0,85	0,030	6100 (6800)	204	7,0

Смена топлива. Необходимое изменение отношения поперечных сече-
ний или форсунок, при одинаковом а>, получается из таблицы 4. Среднее
давление р„„ достигаемое при смене топлива, относится как теплотворные
способности и степени полноты горения. Поэтому при равных ср имеем
для жидких топлив:

Г в: Г в =	: t^in) '	P'm :p"m=(Q'CJl=	(W": W).

Изменение коэффициента смешения может быть достигаемо или
вследствие изменения fL: fB , т.-е. отношения сечений отверстий подводя-
щих топливо и воздух к свешивающему пространству, например:
фиг. 1026, где fB может быть изменено прп помощи игольчатого клапана
и фпг. 1025, где fB: fL может быть изменено поворотом золотника, или
посредством изменения &pL : &рр, т.-е. вследствие изменения сопроти-
вления WL и П д одного (илп обоих) насадка (фиг. 1020); при газах
для этого вполне достаточно используется главный запорный клапан.
При газообразных топливах перемена числа оборотов или количество
смеси изменяет установленный коэффициент смешения весьма незначи-
тельно, если только р0 в обоих трубопроводах поддерживается постоянным
(только за счет изменения при переменной скорости коэффициента сужения).

Необходимо отметить, что при жидком топливе удельный вес
воздуха в сопле падает вместе с абсолютным давлением в смешиваю-
щем пространстве, удельный же вес жидкости, наоборот, остается постоян-
ным. Таким образом (iL: GB тем меньше, чем больше Дут. Кроме того,
при небольших нагрузках истечение жидкостей при обычных соплах
е длинным каналом происходит со скоростями более или менее сильно
отклоняющимися от критических скоростей (1 т., стр. 377), т.-е. с пони-
женными скоростями, вследствие послойного течения жидкости, также
может играть некоторую роль уменьшение, вследствие дросселирования
мотора, колебаний воздуха. Благодаря всем этим причинам смесь
у авиационных моторов получается при уменьшенном числе
оборотов и еще более уменьшенной мощности более бедная
содержанием топлива, наоборот—п ри высоких числах оборотов
и мощностях она получается настолько богатой, что если состав смеси
был правильно установлен при холостом ходе, то при полной нагрузке
как следствие имеем излишний расход топлива и выделение сажи.

Предохранительные меры: а) как наиболее простое
средство рекомендуется применение коротких, не обладающих боль-
шим трением топливных жиклеров ]). Ъ) Изменение fL •' fB, например
путем самостоятельного или принудительного подвода дополнительного
воздуха („добавочный воздух") или дросселирования топливной струи при
высоком, или дополнительном подводе добавочного топлива при наличии
низкой мощности, с) изменение перепада давления &рв путем возбужде-
ния в поплавной или перепускной камере („тормозящий воздух") разря-
жения, увеличивающегося с нагрузкой. Большинство из многочисленных
типов карбюраторов для автомоторов имеют ввиду поддержание прибли-
зительно постоянного состава смеси при всех нагрузках, одновременно
с этим рационально обогащение смеси при холостом ходе с целью облег-
чения вспышки при пуске.

Влияние удельного веса воздуха. Коэффициент смешения при жидком
топливе изменяется вместе с изменением удельного веса воздуха, так как
при этом удельный вес топлива остается постоянным. Вместе с более
низким давлением воздуха, при больших температурах, в горах и, осо-
бенно, у авиационных моторов, смесь с высотою становится в отношении
|/	: У; все более и более бедной содержанием воздуха (богатая смесь).

*) Сравни: Н еПе г, Процесс карбюрации Z. d. V. d. I. 1912» стр. 1075,—Dechamps,
Карбюреторы,—И el dt, Карбюраторы. С. И. Вишняков. Теор: я карбюрации. Мс-
сква 1925 г. К и рса н о В.—Исследование ка бю; аторов. Изд, НТУ ВСЕХ. j9-8 г.
В авиационных моторах целесообразно применять дополнительную регу-
лировку, от руки или автоматическую. Дозировка топлива при помощи
специальных топливных дозирующих насосов необходима лишь в том
случае, если колебания давления воздуха являются неустранимыми, напри-
мер: для смешивающих приспособлений дизель-моторов, в которых сме-
шивание распыливающего воздуха и топлива происходит при входе
в мотор (фпг. 1029', лрнспособление для предварительного смешивания
и распиливания Аугсбургского завода MAN для дизелей).

Испарение и карбюрация жидкого топлива. Весьма целесообразно
перед производством процесса карбюрирования топлива применять его
распыление в виде тумана, при чем необходимо избегать осаждения частиц
топливного тумана, могущего произойти вследствие резких изменений
в направлении движения пли скорости и охлаждающего влпянпя стенок.

Примеры осаждения частиц тумана. Осаждение перед
мотором смоляного тумана пз газогенераторной смеси тяжелых топлив
в подводящих смесь, трубопроводах и на стенках цилиндра, благодаря
чему возникает: выделение топлива в виде капель, вредное смешивание

топлива с смазочным маслом, горение с выделением сажи, коксование
и обволакивание частей коркой с прекращением горения. Предохра-
нительные меры: 1) устранение резких изменений направления
и скорости движения смссп (мест ударов): 2) более тонкое распиливание
топлива за счет большой скорости воздуха (большого Др) прп каждой
данной мощности и числе оборотов, уменьшение вязкости и поверхност-
ного натяжения топлива (подогрев); 3) возможно быстрое испарение

топливного тумана, достигаемое при помощи подогрева воздуха п топлива

до температуры, лежащей много выше температуры насыщения, чем,
с одной стороны, предусматривается понижение температуры А/г прн
пспарснии (теплота испарения) и с другой — понижение благодаря подо-

греву, Вполне достаточно, сслп температура стенок подводящего смесь
трубопровода будет поддерживаться выше температуры насыщения на
величину температурного перепада, вызываемого охлаждением (таблица 5р

(Температура насыщения
получается до кривим со-
стояния пара рассматри-
ваемого топлива и пар-
циальному давлению р: у.
пара в смеси. Для бензина
находим по таблице 1
стр. 707, при ср — 1,
р : у. = 1 : 57 at. Этой вели-
чине парцпонального да-
вления соответствует сред-
няя температура кипения
от —15 до —20°). Подо-
грев воздуха или смеси
лучеиспусканием металлн-

Таблица 5. Температура насыщения
и понижение температуры при испарении
топлива.

Топливо	А •	в-	С-
Бензпн . .	1/57	- 15е до — 20°	~ 30°
Бензол . .	1,41,5	, - 5»	„ 30»
Алкоголь .	1/11,5	„ +20»	110°
Декап . . .	1/60	„ +40»	„ 35"
Нафталин .	1/64	„ +90»	и 40“

* Условно обозначено:

А — парциальное давление р : Нпйп»

В — температура насыщения смеси при

   . <₽ —1:
С — понижение температуры при испарении топ-

лива (охлаждение).

ческой теплопроводности

мотора, или посредством теплой охлаждающей воды пли выхлопных газов
для пуска последнее оказывается наиболее быстро действующим средством).

Хютте. Т. П.

46*
———*-------------------------------------------------------

Полное испарение топлива перед его поступлением в мотор тем
менее необходимо, чем более глубоко проведен процесс распыления
топлива. Необходимый при тяжелом топливе подогрев затрудняет эксплоа-
тацпю л регулировку мотора, так как установившееся состояние дости-
гается лишь путем подогрева мотора или прп эксплоатацпп мотора на
легко испаряемом топливе и с трудом поддерживается при смене нагрузки
или продолжительной работе на холостом ходу.

2. Проведение процесса сгорания. Моторы, работающие с зажига-
нием смеси (взрывные моторы, моторы с карбюрацией
топлива). Для возникновения горения служит местное подогревание
готовой рабочей смеси при помоши одной или нескольких свеч до темпе-
ратуры выше температуры воспламенения. Момент зажигания может быть
плавно изменяем. Раз установленная фаза зажигания самостоятельно не
изменяется. Наиболее распространенными формами электрического зажига-
ния являются:зажигание ири помощи вольтовой дуги („зажигание
ла отрыв") илп при помощп искры высокого напряжения
(„за киганпе свечей"). Первое работает с небольшим напряжением, но боль-
шой силой тока, исправно — при продолжительной работе; применяется,
чаще всего, для больших моторов н бедных газов. При зажигании свечей
применяется напряжение колеблющееся между 10 000 — 20 000 V, без
всяких движущихся деталей в моторе, употребляется обычно на малых
моторах, требует небольшого количества энергии. Принадлежности
электрического зажигания являются специальной областью отдельных
фирм например: Бош в Штутгарте и др. Зажигание накалива-
нием, например: при помощи „калпльноп трубки" или пламенем —
например, посредством впрыскиваемого легко-воспламеняющегося топлива,
имеет значение только для специальных типов моторов. Желательно,
чтобы угол поворота коленчатого вала, соответствующий продолжитель-
ности распространения вспышки, не был бы излишне коротким (ударная
резкая вспышка) и пе излишне продолжительным (замедленная вспышка,
догорание) и начинался бы своевременно перед мертвой точкой. Угол
поворота вспышки, т.-е. от начала и до конца сгорания, в одинаковых
моторах зависит от скорости поршня, теплотворной способности смеси
степени сжатпя и рода топлива 1).

Сравнительную характеристику дают опыты Нагеля и Пеймана
по исследованию воспламенения холодных смесей в бомбах с централь-
ным зажиганием; результаты их опытов, как н границы воспламенения
различных холодных смесей (по Э й т и е р у), изображены на фиг. 1027
(ср. I том, стр 577—578). Наиболее подходящим для мотора оказывается угол
от 30° до 60 : ему соответствуют смесн, обладающие по рисунку средней
скоростью от одного до двух m/sec. Такие смеси дают прп бензине боль-
шую величину а поэтому также и большую мощность, чем светильный
или генераторный газ.

Предварительный, перед сжатием, подогрев смеси или
соответствующая степень сжатпя, как и большее относительное содержа-
ние водорода в смеси, повышают скорость сгорания. Действительное воспла-
менение смеси в моторе протекает быстрее, чем в бомбе, так как: 1) расши-

0 Сравни К ussclt. Скорость сгорания горючих газовых смесей, Z. d. V. d, 1.1S15 г. стр. 872.
рятощпеся продукты сгорания и вихревое движение газов в моторе ускоряют
вспышку, 2) температура смеси tc подходит, благодаря сжатию, гораздо ближе
к температуре воспламенения /2, прп которой одновременно по всему про-
странству со „стуком" начинается сгорание (резкая вспышка). Путем долгих
опытов с моторамп были найдены для различных топлив величины наиболее
целесообразных н допустимых степеней сжатия, прп чем оказалось, что
для предохранения от опасности возникновения в моторах преждевремен-
ных вспышек и стуков необходимо, чтобы tc лежало много ниже 1-.

Фиг. 1027.

Кроме того, для суждения о допустимой величппе степени сжатия
существенно знание: 1) начальном температуры сжатия смеси, 2) темпе-
ратуры наиболее горячих (например, плохо охлаждаемых) поверхностей
цилиндра (свечи, выхлопные клапана, поршнп, плохо охлаждаемые про-
странства, особенно накипь смазочных масел, топлива и сажи), отсюда
благоприятное влияние хорошо проводящих тепло алюминиевых поршней
авиационных моторов, против чугунных поршней, которые много горячее,
3) скорости поршня v,n и литрового тепла Qo, так как, при небольших
скоростях движения поршпя и малой величине литрового тепла, напри-
мер, при дросселировании мотора (ХД прп работе авиационных моторов
яа высоте (\ой)> наиболее охлаждаемые стенки, или менее нагреваемые,
обладают значительно более низкими температурами; отсюда невозмож-
ность продолжительной работы на максимальной мощности многих мото-
ров, работающих с зажшаниеы смесп (пока не возникнут стуки н прежде-
временные вспышки).
Таблица 6. Средние величины степеней сжатия и отношений давлений
сжатия н начальному давлению, расходы, „литровое тепло" и средние
величины давлений при нормальной мощности.

Тип  моторов			ТОПЛИВО	г	»	W kcal/P. S.h.	kcal/1	р  kg/cm2
1 Моторы, работающие с образованием смеси |	вде цилиндра, с электрич. запалом.		Ацетилен	  Керосин и газовое масло , . .  Бензин для рыночных стацио- нарных типов двигателей . .  Бензин, хорошо очищенный, для авто- н авиомоторов ....  Светильный газ и газ коксо- вальных печей	  Бензол и спирт (лучшего изго- товления) 		  Генератор пый газ (богатый 1Т2) .  Генераторный газ (бедный по содержанию водорода) н ко- лошниковый газ		1:2’/,  1:3  1:4  1 :4,8  1 :5  1:5,5  1:6  1 :6,5	3,5  4 до  4,5  6 до  6,5  7,5 до  8,5  9  10  И  12	3200  4000 до  3200  3000 до  2700  2700 до  2000  2500 до  2200  2400 до  2200  2600 до  2400  2500 до  2200	0,35 до  0,4  0,40  0,4  0,46 до  0,56  0,34 до  0,38  0,4 до  0,45  0,35  0,35	3,0 до  3,4  3,0  4,0  5 до  7,5  4,0 до  4,6  4,5 до  5,5  3,6 до  4  3,8 яо  4,3
Моторы, работающие с об- разованием смеси внутри рабочего цилиндра.			Керосин пли газоль: моторы с калильным шаром с невы- соким сжатием (2-тактные) .  Газоль: моторы с калильным шйром, среднего сжатия (4-тактные)	  Газоль: дизеля (4-тактные) . .  Каменноугольная смола: дизеля (4-гактпые)		1:5,5  1:9  1 : 14  1 :16	10  20  35  40	3600 до  3000  2600 до  2300  2200 до  1800  2200 до  1800	0,27 до 0,33  0.38  0,36 до 0,4  0,36 до  0,4	2 до  3  4 до  4,5  4,5 до  5,5  4,5 до 5,5

Степень сжатия (пе абсолютная величина рс давления стадия)
и вместе с тем коэффициент полезного действия, соответственно расход
тепла моторов с зажиганием смеси, часто также применяемый коэффи-
циент смешения Qg и вместе с тем Q„upmt,—все ограничены опасностью
возникновения стуков и преждевременных вспышек, которые прп многократ-
ном повторенпп обусловливают, вследствие возрастания температуры сте-
яок, уменьшение рт и возможность аварии, перерыв экенлоатации мотора.

Таблица В содержит обычные средние величины степеней сжатпя и отноеисппи давле-
ний р, : р^, при рациональном охлаждении стенок они могут Сыть превзойдены.

Опыты Рикардо: Рикардо пселедовал вертикальный авиационный мотор
при измеиешш: а) формы камеры сгорания, Ь) подводимого топлива, при чем он опре-
делил максимально достижимые, еще ire вызывающие стуков, величины s а рт (Пр»
этом было внесено Р и к~а р д о предположение, что причиной стука является повышение
температуры несгорсвшсй части смеси» за счет распространения волны давления и луче-
испускания во время производства вспышки, до температуры более высокой, чем I, так
что возникает мгновенное сгорание всего остатка).

а)	Форма камеры сжатия была исследпвапа при работе иа бензине. Примеры этого
даны в таблице 7. Вывод: камера должна быть, по возможности, без „мешков*1: еслп
последние неустранимы, то вспышка должиа иттп от горячих мест к холодным, и никак
не наоборот.

Ь)	Величины, помещенные в таблице 8, былп найдены Рикардо для различных,
топлив, при одинаковом пространстве сгорания и прн соблюдении прочих равных условий.

В последнее время начали с успехом применяться для смешивания с бензином анти-
детонацпонпые средства, которые значительно повышают степень сжатия мотора к вместе
с тем понижают его чувствительность к перегреву; например, мотиль (Motyl), Баденских
анилиновых и содовых фабрик.

Таблица 7. Зависимость допустимой степени сжатия от формы
камеры сгорания.

Пространство сго- рания	Положение очага зажигания (свечи)	1 :	в %%
Без „карманов**	В середине		5,4	М»
(фиг. 1037 Г).	Сбоку около всасывающего клапана. ,	5,0	94
С „карманом*	В „кармане” (в клапапнои головке) . .  В стене напротив „кармана41 . . . . •	4,5	Я5
(фнг. i037d).		4,2	8(1
С двумя „карманами*	В середине 		4,6	80
(фиг. 1037 е).	Во всасывающем „кармане*		4.2	7"

Таблица 8. Зависимость наибольшей допу-
стимой степени сжатия ст рода топлива.

Моторы, с образо-
ванием смеси внутри
цилиндра (дизель м о-
торы, с запаль-
ным шаром и др.)
В этих двигателях го-
рючая смесь образуется
непосредственно перед
сгоранием, так что ни-
какой опасности воз-
никновения преждевре-
менной вспышки не
существует. Топливо

Топливо

е

Эфир.................................

Параффииовое масло ..................

Чистый бензин........................

Бензпи (в продаже)...................

Нафтен...............................

Тяжелые топлива (ароматические угле-
водороды) ...........................

Бензол (чистый)................

Этнлалксголь ........................

Толуол ..............................

1 : 3,0

1 : 4,2

1 : 4,85

1 : 4,3 — 6,0

1 : 5,75

1:6,5

1 : 6,9

1 : 7,5

1 : 7,8

зажигается (как в газовой или масляной горелке) непосредственно за

местом ввода топлпва н сгорает вместе с подлежащим использованию
воздухом, так что подвод тепла может произойти только вблизи мертвой
точки или перед расширением. Трудности процесса лежат:

1)	в надежном производстве воспламенения, тотчас же следующем за
каждой пнжекцией, так как прп поршневом моторе форсунка (в противо-
положность газовой турбине) должна обеспечивать воспламенение ирн
каждом рабочем ходе;
2)	в способе подвода воздуха, потребного для процесса сгорания.

Температуры самовоспламенения i°e. Для атмосферного давления имеем но
Лоору я Круппу1)2

Нефть в дестилляты буроугольпой смолы............. 240э—275°

Дестилляты каменноугольной смолы................ 425е—495°

Нафталин, толуол и бензол  ....................... 560°—570°.

Хоукс9) нашел, что между моментом впрыскивания чрезвычайно мелко распылен-
ного топлива н момешом начала его воспламенения проходит некоторый промежуток вре-
мени („период воспламенения" топлива), который составляет для газоля и / — 260° 3,5 sec,
0,08 sec при — 350° и 0,04 sec при = 380°.

Так как, даже при пуске дизеля на производство воспламенения отводится самое
большее от 0,08 до 0,04 sec, то отсюда следует, что температуру воздуха в моторе целе-
сообразно держать градусов иа 100— 200° выше нанпнзшей температуры воспламенении.
Более тонкое распиливание топлива уменьшает „время воспламенения"; распиливание
топлива при помощи сжатого воздуха (оказывающего охлаждающее действие) увеличивает
его продолжиюлыюсть.

Таусс и Ш у л ь т е, производя опыты вспрыскиванием тонко распыленного
топлива (при помощи сжатого воздуха) в сильно сжатый горячий воздух, определили t
при котором тотчас жо с введением топлива происходило его воспламенение (без опреде-
ления времени воспламенения). Прн возрастании давления довольно сильно
падает.

Создание температуры воспламенения. Первое воспламенение образо-
вавшейся при выходе из форсунки смеси может произойти илн благодаря
самовоспламенению, или благодаря постороннему зажи-
гав и ю. Последнее бывает иногда необходимо при пуске
мотора, почему необходимо различать эксплоатационное и пус-
ковое зажигание. Кроме того, процесс (зажигания) может различаться

в одном и том же моторе,
смотря по тому, применяется
ли трудно пли легко воспла-
меняющееся топливо.

Немедленное само-
воспламенение воз-
можно: 1) при доста-
точно высокой сте-
пени сжатия: дизель-
моторы (патент Дизеля

1893): например, для сырой нефти и дестиллятов буроугольной
смолы е = 1 :14, соответственно _рс:^о=32—-35 at (фиг. 1028а),
а дли дестиллятов каменноугольной смолы е = 1:16, соответственно
Рс'-Ра — ^О— 45. Предварительный подогрев для достижения t„° при
пуске должен быть, даже прп легко воспламеняющпхсл топливах; при
более теплой машпне соответствующий переход к тяжело воспламеняю-
щемуся топливу легче; 2) Прп сжатии и одновременном применении
неохлаждаемых „калильных головок" плп „калильных сте-
н о к“, которые служат длн „местного" повышения температуры в месте
производства инжекции; перед пуском они должны быть накалены извне,

’) Новые данные см. Alt, Жидкие топлива и их сгорание в дизель-моторе. Z. d. V.
d. I. 1923 г/

2) Engin. 1920, Bd. 110, стр. 749
наоборот, во время эксплоатацпн онн берут нужное им тепло непосред-
ственно пз процесса: моторы с запальным шаром. (Патент Akroyd, 1891 г.).

Чел больше поверхность калильного шара но отношению к величине
охлаждаемой поверхности, тем с меныпей величиной е достигается у сте-
нок необходимая температура сжатия tc; с другой стороны, при высоком е
никакие накаливающие стенки не нужны, илп, в крайности, можно обой-
тись с небольшой по величине накаливающей поверхностью.

Моторы выполняются:

низкого сжатия (рс = 8 — 12 at) (фпг. 1018с)
среднего	„	(ре==15 — 20 at)

высокого	„	(р,. = 2Я~ 40 at) (фпг. 1028b).

Нагревающие стенки выполняются в виде камер, карманов (головок)
или небольших поверхностей. В последнее время моторы среднего и вы-
сокого давления, вследствие свойственных им небольшой величины рас-
хода тепла и надежного сгорания, начинают получать все большее
и большее предпочтение. Регулирование температуры накаливающей
поверхности прп смене режима от полной нагрузки до холостого хода
производится тем труднее, чем больше ее величина, так как. если с одной
стороны она не должна быть излишне горяча, во избежание коксования
тонлпва на ее поверхности и уменьшения Ху, то с другой—ее температура
все же должна быть достаточно высока при холостом ходе.

Регулирование посредством впрыска воды обеспечивает возможность
необходимого нагревания при холостом ходе. В настоящее время наме-
чается окончательный переход от моторов высокого сжатия с калильными
стенками к более совершенному дизельмотору с камерой предварительного
воспламенения (форкамерные дизеля) *).

Запальные топлива н накал перед пуском. Посто-
роннее зажигание применяется в дизелях для обеспечения производства
надежного воспламенения тяжело воспламеняющегося топлива; метод
применения запального топлива заводов MAN и Deutz а 2): легко
воспламеняющееся топливо впрыскивается в небольшом количестве
(от 5 до 10% при полной нагрузке) перед вводом главной массы тяжело
воспламеняющегося топлива. При недостаточной величине сжатия:
отдельно регулируемое пламя (небольшого запального шара с впрыскива-
нием топлива пли самовсасывающая карбюраторная головка с электриче-
ским зажиганием) вызывает воспламенение введенного топлива.. Отсюда
независимость (особенно больших моторов) от вида топлива и степени
сжатия. В моторах с завальным шаром и с предкамерой (форкамерой) при-
меняется для пуска метод, применявшийся давно у моторов с низким
сжатием: накаливание стенкп извне прп помощи лампы; в последнее
время, особенно у моторов высокого давления: запал изнутри путем сжи-
гания специального патрона, например, бумажная лента, пропитанная
селитрой, Вш фордов ши гр, ил т э -ектгическим путем, или пуск
мотора при помощи (выключаемого) постороннего ..ажигания, иска
достаточно не накалится запальная головка или предкамера.

П Сравни: SlodersoJin, Regelung der Oelmischinon, Мюпхеп, 1917 г., Oldenbourg
и особенно Nagel, Dieselmashine der Gegenwart, Z. d. V. d. I. 1923 r, стр. 677 в слел,

Сравни: Nagel. Проектирование стационарных машин жалкого топлива. Z.cLV.d,£.
I РН г.» стр. 1318.
Подвод воздуха для сгорания В виду того, что смесь вводится
в цилиндр не подвергаясь предварительно точному отмериванию и пере-
мешиванию, как это имеет место в моторах, работающих с зажиганием
топлива, а наоборот, образуется непосредственно перед процессом сгора-
ния и. с другой стороны, мощность мотора получается тем выше, чем
полнее используется воздух, то приходится заботиться о принудительном
распределении частиц распыленного жидкого топлпва в воздухе; так как
газы с большим трудом допускают распределение (главная причина, до
сего времени вызывающая исключительное применение жидкого топлива
для форсуночных моторов). Несмотря на наличие большого пли малого
избытка воздуха, имеющегося даже ври максимальной нагрузке: при пло-
хом перемешиванпп выделение сажи наступает даже при низком давлении
Рте <ПРВ слабом выделении сажи величина р„1е, данная в таблице 6,
может быть превзойдена ва 20%).

Методы принудительного распределения рас-
пыленного топлива.

а)	Топливо разносится искусственно создаваемой струей сжатого
воздуха, которая, таким образом, осуществляет подвод к топливу воздуха,
необходимого для сгорания. Количество распиливающего воздуха соста-
вляет 5% от основного количества воздуха. Распиливающий воздух,
сжатый в специальных компрессорах (компрес-
соры высокого давления, двух- или трсхступен-
чатые) до давления от 50 до80at (расход работы
около 5'7о нормальной мощности мотора), воспри-
нимает на себя осуществление распиливания,
смешивания (фиг. 1029) и распределения топлпва
по рабочему пространству, вследствие чего воз-
можно полное управление процессом сгорания
(диаграмма постоянного давления
фиг. 1028а) *)•

В впду большой стоимости этот метод распы-
ливанпя избегают применять для малых и сред-
них моторов. Метод вытеснителя (Vcr-
dranger’a): применение вытеснителя по Хазель-
вапдеру плп Гунтеру (Deutz)* 2); рабочий
поршень работает у мертвой точки как ступен-
чатый, вследствие чего возникает вихревое дви-
жение воздуха, которое и распределяет топливо.

Ъ)	Распределение распыленного топлива струей газа, возникшей
вследствие частичного сгорания топлива в предкамере 3) (Brons,
Ljusne Woxna, Sulzer, Benz, Deutz и др.). Фпг. 1030 пзобра-
жает предкамеру одного быстроходного мотора4) завода Бенц и К°,

) Z. d. V. а. I. 1925 г., стр. 1129

2) S с h m 1 a t. Бескомпрессорпые дизеля завода Dcntz. Z. а. V. a. L 1922 г.
Стр. 1125.

я) N 2, g е 1. Современные дизеля.

Riehm. Быстроходные дизеля. Z. d. V d. I. 1925 г., стр. 1125.
в Мангейме, со слабо охлаждаемым запальником д и пусковым запальни-
ком с, который перед пуском вставляется зажжен ым.

с)	Распределение топлпва только при помощи чрезвычайно боль-
шого давления (100 до 4и0 at) и весьма топкого распылснпя (моторы
с запальным шаром, далее дпзеля Виккерса, Хезельм ана *), МАИ,
Д с й ц и др., в которых распределение топлива во время сгорания облег-
чается илп за счет удачной формы пространства сгорании (фпг. 1031)
илп за счет движения воздуха). Важно, чтобы топливо вводилось в цилиндр
без явлении подтека нпя как
до, так и после процесса
инжекции.

-.иг. 1031. 1—вспрьтскиватощпй клапан, 2—,аре-
лиьающий клапан, 3—к р<гулятору, 4—переста-
вляющий эксцеят, ик.

Веском прессорное распиливание имеет большое значе-
ние, вследствие дешевизны установки, несмотря на то, что оно не вполне
удовлетворительно н смысле управления процессом сгорания, который
часто имеет „ударный" характер протеканпя, согласно фпг. 1028b. Вслед-
ствие возрастания давления до 40-50 at и отпадения компрессора, рас-
ход тепла, даже дли малых машин, достигает очень выгодных величин
(1Ц,= 1700—1900 kcal/P. S. 11.).

Таблица 6, стр. 724, содержит средние величины степеней
сжатпя, расходов литрового тепла п средних давлений для нормальной
мощности форсуночных моторов.

3. Рсгулирэвание мэщзости. Цель регулирования: изменение
Ne = рте  па • V/,: 450 от 0 до максимальной величины, прп этом число
оборотов мотора может колебаться в узких пределах (таким образом,
/^„-регулирование может быть осуществляемо центробежным регулято-
ром) пли же рт и п могут быть, смотря по надобности, изменяемы
в широких пределах: автомобильные моторы всех типов, моторы для при-
вода насосов, воздуходувок, вальцевых машин и тому подобное.

Различные методы регулирования:

l) Rosselmann. Моторы жидкого юплииа. с высоким давлением и бескомпрессор-
ным расоыливанием. Z. d- V- d. I 1923 г., стр- 658
а)	Изменение числа рабочих ходов па в соответствии с числом обо-
ротов: регулирование пропусками прп помощи временного
выключения зажигания, временного выключения подвода топлива и вса-
сывания свежего воздуха, или путем временного выключения подвода
смеси и (обратного) всасывания выхлопных газов. Недостатки:
большая неравномерность хода и температур мотора: Достоинства:
большая простота, вследствие чего широкая распространенность, однако,
только у малых и дешевых моторов.

Ь)	Изменение рт = 27 000	: ТТ = 27 000 X • ср Q,./,: И. В виду

того, что X, ср и W переменные величины, для достижения поставленной
цели могут быть использованы, отдельно или одновременпо, следующие
мероприятия:

1)	Изменение теплотворной способности смеси
путем изменения ср (чистый тпп качественной регулировки
пли регулировки теплотворной способности) у моторов, работающих
е зажиганием смеси, применяется в данное время реже, наоборот, в фор-
суночных моторах широко используется. В первых уменьшение ср может
быть вызвано, например, простым изменением проходного сечения кла-
пана W£ (фиг. 1021), однако, при этом уменьшается скорость воспламе-
нения (догорание). Поэтому вместе с уменьшением ср увеличивается расход
тепла IF, вследствие чего при малых мощностях получаем относительно
большой расход. Результатом „догорания" является: зажигание свежего
заряда в коипе хода расширения от еще горящих газов: „выстрелы" при
всасывании. При топливах, например жидких углеводородах, скорость
сгорания которых быстро уменьшается одновременно с уменьшением Qg,
(фиг. 1027), проведение качественной регулировки в силу этого обстоя-
тельства становится невозможным. Предохранительные меры:
1) Промежуточное включение продувочного воздуха, (например, в двух-
тактных моторах), с целью уничтожения преждевременного воспламе-
нении свежего заряда от догорающей смеси. 2) Всасывание свежего
воздуха и образование смеси только лишь в конце всасывания или в про-
должении сжатия. В этом случае можно достичь того, что наиболее лучшая
смесь расположится вблизи свечи, где она быстро воспламеняется:
„послойное расположение", использованное впервые Отто (переход
к форсуночному мотору). В форсуночных моторах подача
топтпва регулируется ири помощи насоса (например, см. фпг. 1031,
дизель Дейтца), топливо распиливается впрыскивающим клапаном, слу-
жащим форсункой, при этом топливо, после введения его в цилпндр,
зажигается непосредственно около места ввода (первый мотор Oecliel-
hauser’a и дизельмотор), так что вполне осуществляет быстрое сгорание
и небольшой расход даже при холостом ходе. Кроме того, полное отсут-
ствие опасности возникновения детонации, так как всасывается только
один чистый воздух. По этой причине данный метод особенно пригоден
для двутактных моторов.

2)	Изменение коэффициента подачи X посредством
изменения коэффициента наполнения Х^ „чисто количественная регули-
ровка" или „регулировка наполнением". Коэффициент наполнения /у рабо-
чего цилиндра или специального насоса может быть уменьшен, как это
делается во всех воздуходувках, путем выключения перед мертвой точ-
коп всасывающего трубопровода или, что проще, при помощи дроссели-
рования смеси, т.-е. путем включения сопротивления или сопротивле-
ния на пути движения воздуха и топлпва н IFg или fL н fB на
фиг. 1020 и 1021. Простое выполнение этого принципа дано в смеши-
вающем клапане Кёртинга, фиг. 1024. П р е м у щ е с т в а: значи-
тельное уменьшение, при ограниченных мощностях, давления всасы-
вания, возможность применения при любой нагрузке смесей, наиболее
целесообразных с точки зренпя мощности и расхода, отсюда лучшее
использование тепла даже прп низкпх нагрузках. Недостатки:
метод невыполним для двухтактных моторов, в которых впуск и выпуск
открываются для продувки одновременно, так как уменьшение коли-
чества свежего заряда соответствует в этих моторах неблагоприятно
действующему разжижению смеси, за счет увеличения количества остаточ-
ных газов. Во избежание открытия выхлопных клапанов, благодаря
большому разряжению, образующемуся при холостом ходе в конце вса-
сывающего хода четырехтактных моторов, необходимо применять сильную
пружину. Большие потери истечения при дросселировании вблизи холо-
стого хода, не смотря на что We все же получавтря более благоприят-
ным, чем при качественной регулировке.

3)	Уменьшение р,„е путем перестановки момента зажигания
соответственно увеличению We. Применение этого метода регулирова-
ния возможно до точки, в которой начинают образовываться вспышки све-
жей смеси (выстрелы). Благодаря своей простоте часто применяется при
холостом ходе.

4)	Для моторов с зажиганием целесообразно применение с медиан-
ного регулирования, т.-е. такой комбинации качественной и
количественной регулировок, при которых из необходимых для достижения
максимальной мощности, наибольших величин и ср, при падении на-
грузки сначала, благодаря соответствующей величине поперечных сечений,
уменьшается ср. Это делается с целью улучшить в начале W.;. (Смеси
с 20% избытка воздуха сгорают обычно полностью, благодаря небольшому
содержанию в них СО2 и невысоким температурам сгорания они обладают
более высокими величинами показателен х и обусловливают незначи-
тельные потери в стенку). начинает уменьшаться позже и выполняется
обычно наиболее простым способом при помощи дроссельного клапана
(фиг. 1040) илп, применением всасывающего клапана с переменным ходом
(фиг. 1033). Холостой ход моторов, которые при этом должны работать
устойчиво на сильно пониженном числе оборотов, может быть улучшен
перестановкой зажигания. Этот смешанный метод регулировки обычно
возможно осуществить с наиболее простыми средствами. Примеры выпол-
нения регулирующих механизмов: вращающийся всасывающий и смеши-
вающий клапана завода MAN (фиг. 1032), при которых наполнение мо-
жет регулироваться благодаря переменной величине хода; при небольшой
величине хода количество тепла Q,, уменьшается, вследствие предва-
рительного продувания воздухом и величина о> может быть установлена
поворотом от руки (при смене газа).

Обычно часто стремятся к объединению смешивающего и регули-
рующего органа с всасывающим клапаном, с целью уменьшения количе-
ства уже готовой смеси, могущей загораться при обратных вспышках
(фиг. 1032 и 1033). С другой стороны, целесообразно применять в мно-
гоцилиндровых вертикальных моторах, особенно в моторах с карбюра-
цией горючего, в виду простоты и дешевизны конструкции и ради целей
лучшей карбюрации один общий
смешивающий и регулирующий
орган на 3, 4 илн более цилинд-
ров. Могущие быть обратные
вспышки отводятся в больших
моторах через предохранительный

Фиг. 1032.

клапан.

Повышение мощности. Искус-
ственное повышение Х^ или Х^.
путем очищения цилиндра от
остаточных газив и над-
дув ки воздухом (фиг. 1014)
или за счет подвода предвари-
тельно сжатой смеси, ведет к зна-
чительному повышению мощности.

Благодаря очищению пространства
сгорания от остаточныл газов при по-
мощи чистого воздуха теоретически воз-
можно при е~1:5 повысить иа 20%
(двухтактны© и четырехтактные моторы
с продувкой), при этом надо помнить, что
качес'1 во продувки я расход тепла зависят
от конструктивных форм 1).

В ряде отдельных случаев не-
обходимо учитывать — с каких
размеров машины окупают за
счет полученной увеличенной мощ-
носги, произведенные с этой

целью затраты на насосы и части органон регулирования, а кроме того
и могущую быть уменьшенной вследствие этого надежность эксшоатации
и увеличение расхода топлива.

В виду большой простоты и дешевпзна метода наддувки, он находит
все более возрастающее применение в дизелях и также в автомобильных
двигателях. В настоящее время входит в употребление использование
турбины, работающей отходящими газами, в качестве привода для варяд-
ного наноса.

4. Подача и регулирование воздуха и топлива. Наибольшее по-
требное количество воздуха и топлива, но которому оассчитываются сече-
ния трубопроводов и все проходные отверстия, зависит, прн данном
коэффициенте использования тепла или расхода тепла на 1 Р. S. h
исключительно от нагрузки. Таким образом, при 100 сильной цилиндро-
вой мощности, не смотря на различные выполняемые размеры, полу-
чаются одинаковые наивыгодиейшие трубопроводы и сечения клапанов,

*) Новые конструктивные формы газовых машин с продувкой и зарядкой Langer’ а
Двигатели Рейнской области Z.cLV.d.I. 1925, стр. 1025.
безразлично, должен лн он работать с п = 100 или 1000, и с большей пли
меньшей скоростью поршня. В силу этого размещать всасывающие
п выхлопные клапана в быстроходных моторах с их малыми рабочими

пространствами гораздо
труднее. Точно так же
размеры смешивающего
приспособления, длина
пути, необходимая для
полного перемешивания
и карбюрации топлива,
сечения регулируйнц-дл
отверстий в форсуноч-
ных моторах, а также
и впрыскивающего при-
способления и длина
топливного факела за-
висят, предполагая, что
расход и неравномер-
ность потока остаются
подобными, вообще толь-
ко от мощности.

Для достижения наи-
меньших потерь напора
потока необходимо из-
бегать резкихизменений
направлений движения
и скоростей (кроме мест
где образуется смесь).
Кроме того, в интере-

ром точка качания рычага еу
f—Регулятор,

Фиг. 1033 Распределение изменением подъема всасы-
вающего клапана в газовом двигателе Демц.

сах у,, п/р наибольшая
величина скорости про-
хода во всасываю-
щем и выхлоп-

ных клапанах допускается;
в четырехтактных моторах 60
до 70 m/sec в дешевых мо-
торах даже £>0 до 100 m/sec
(считая по свободному сечению
прн полном подъеме и относя
к максимальной скорости
поршня ншах)- Выхлоп в
четырехтактных моторах, со-
гласно фпг. 1034, целесо-
образно начинать за 40"—60°
перед внешней мертвой точкой
Гя) и через 10° после вну-
тренней мертвой точки (ТД.

Всасывающий клапан от-

Tt

Фиг. 1034.

крывается, примерно, за 10"
перед внутренней мертвой точкой и закрывается через 20—30° после
внешней мертвой точки. (При больших скоростях движения смссн по
трубопроводам и высоком числе оборотов двигателя живая сила смеси
может быть использована для наддувки путем удлинения периода всасы-
вания до 60° после мертвой точки).

Ширина седла клапана около8^<?/40; угол наклона конуса
обычно 45° (если возникает заклинивание, то более пологий); размеры
пружины вычисляют, не считая веса клапана при подвесных клапанах,
с одной стороны по образующемуся в цилиндре разряжению (при дрос-
селировании до 0,7 at), которое не должно оказывать ни на один из упра-
вляемых клапанов всасывающего действия, с другой стороны по вели-
чине масс от клапана до кулачка или до катающегося рычажка, движе-
ние которых должно замедляться н вновь производиться пружиной.

Самодействующие клапана имеют тот недостаток, что они должны быть с плоской
поверхностью и с толстой стенкой, чтобы не подвергаться закллппваиию, поэтому они
могут быть только односедловые и получаются пе такими легкими как у воздуходувок.
В селу этого выходит инжо (таблица 2, стр. 708). Они находят применение только
в малых и дешевых моторах.

Распределение клапаном производится очень просто, так как
время-сечеппе клапана, прн изменении мощности мотора от холостого
хода до полной нагрузки остается постоянным. Наиболее дешевым
и удобным приводом является кулачковый привод от вращающегося с
оборотами распределительного вала (фиг. 1033,1036,1045b п 1046). Точный
расчет подъема клапана и ферм кулачков в 1 отделе: „Детали машин®
стр. 123—124.

В больших моторах для уменьшения ускорения масс (а также ради
меньшего шума) часто применяется эксцентриковое управление
с включенной промежуточной передачей при помощи катающихся рычаж-
ков или качающихся пальцев, при этом, однако, полезный ход составляет
1: 5 и 1: 4 от полного эксцентриситета. При надлежащем устройстве
один и тот же кулачок илн эксцентрик может быть использован как для
всасывающего, так и для выхлопного клапана.

В двухтактных моторах со сменой рабочего тела выгодно использо-
вать поршень во внешней мертвой точке, как орган распределения илн
только для выхлопа (мотор Кёртинга), или одновременно и для впуска
и выхлопа (многочисленные дешевые моторы с запальным шаром и боль-
шие дизеля); при применении двух поршней в одном общем простран-
стве сгорания второй поршень используется для управления впуском
(О ech eIhause г, Junkers).

Преимущество выхлопных окон: эта конструкция, благ
годаря отпадению клапанов, которые необходимо притирать, а при боль-
ших размерах и охлаждать, является наиболее дешевой и удобной. Н е-
достатки: потери через продувочные окна смазочного масла, и
трудно заглушаемый, вследствие быстрого открытия, выхлоп. В двух-
тактных моторах допускают открытие выхлопных окон за 60—45° перед
мертвой точкой >), целесообразно открывать выхлопные окна не сразу,
а постепенно, для того, чтобы добиться уменьшения неблагоприятных

*) Подробнее смотри Ringwald. Выхлоп и продувка двухтактных моторов.
Z.d.V.d.I 1923 г., стр. 1057
колебаний в выхлопном трубопроводе н обратных ударов волн в цплиндр.
Впуск открывается только тогда, когда давление выхлопа достаточно
упало и рационально оставлять открытьем до 70° после мертвой точки.
Впускной клапан должен быть'больших размеров, чтобы добиться осу-
ществления втекания свежего воздуха без образования вихрей.

Подвод смесей, газа и воздуха. Средняя скорость течения смеси по
трубопроводу, рассчитанная по средней скорости поршня, достигает
20—30 m/sec; при длинных газо и воздухопроводах скорость возможна не
свыше 10—20 m/sec и необходимо обратить внимание на уменьшение
потерь скоростного напора, вызываемого резкими поворотами трубопро-
вода и клапанами. Для успокоения потока (Детали машин, стр. 338) при-
меняют выравнивание н демпфирование колебательного процесса по воз-
можности ближе к мотору, первое производится путем присоединения мно-
гих цилиндров к одной магистрали газопровода, последнее достигается
применением пружинящих ячеек: например газовых мешков в поплав-
ковых камерах пли помещением в начале трубопровода предварительных
камер (всасывающие горшки, залол:енные в фундаменте воздушные ка-
меры), перед ними включаются дросселирующие сечения, которые жела-
тельно устанавливать снаружи для удобства регулировки. Сечения тру-
бопроводов с равномерным потоком газа рассчитываются по
величине расхода газа или воздуха на 1 Р. S. h (не по скорости
поршня). Объем предварительных камер для газа н воздуха у четырех-
тактных моторов от одного и до четырех цилиндров должен быть самое
меньшее равен 5—10-кратному объему газа или, соответственно, воздуха
рабочего пространства цилиндра, при 6 н более цилиндровых моторах
камеры ие нужны в виду достаточно удовлетворительной равномер-
ности потока.

Принадлежности всасывающих трубопроводов: регуляторы да-
вления газа, имеющие целью поддерживать перед машиной в обоих тру-
бопроводах одинаково высокое давление р0 и, одновременно, демпферовать
колебания, напрпмер, при включении в городскую светильную газовую
сеть, обратный клапан, задача которого предотвращать возможность про-
никновения взрыва в трубопровод, при обратной вспышке, н точно также
предохранительный вентиль (или клапан), который должен вывести эти
обратные вспышкп без вреда наружу. Последние приспособления при-
меняются, главным образом, в газовсасывающих установках и частично
оппеаны раньше.

Выхлопной трубопровод. Ввиду высоких температур выхлопных
газов (ЗОО — 500° при низком, 600 — ООО9 при высоком ФоЧн) трубо-
проводы делаются с водяным пли воздушным охлаждением и в каж-
дом случае укладываются свободно-подвижно или с пружинением. Сечение
выхлопного трубопровода вообще достаточно сделать равным сумме сече-
нии газо и воздухопровода, так как газы, ввпду их высокой температуры
и больших скоростей, испытывают поэтому большие потери напора.
Однако давление выхлопа в начальный момент открытия (клапана) уско-
ряет движение столба выхлопных газов п тем самым облегчает выход
и преодоление сопротивлений истечения.

Успокоение и глушение колебаний при помощи выхлопных камер
<сравн. Детали машин, стр. 339). Целесообразные размеры выхлопных
камер (горшки) у моторов от одного и до четырех цилиндров равны
10—20-кратному объему рабочего хода цилиндра; они чаще всего разде-
ляются на два или более, постепенно уменьшающиеся, горшка или
камеры, с сильным (но ие вредным) дросселированием после каждой
отдельной камеры. Места дросселирования должны оставаться, ради
целей очистки от отложений сажи и масла, легко доступными; еслп
в нпх может проникнуть вода, напрпмер пз системы охлаждения мотора,
то в наиболее низких точках трубопровода устанавливается дренаж
с водяным затвором. Соединение (и вследствие этого выравнивание коле-
баний) цилиндров должно происходить пли перед, илн непосредственно
в первом горшке. Позади последнего горшка, ввиду равномерного потока
и ужо достигнутого охлаждения, трубопровод применяется более узкого
сеченпя, горшки должны быть толстостенные илп сводчатые, или зарыты
в песок (против шума), рассчитываются па давление до 5 at, так как
возможно распространение взрыва в выхлоплой трубопровод. Если выхлоп
должен быть совершенно без шума, особенно в случае двухтактных
моторов с выхлопными щелямп, то применение больших цплиндрпческпх,
разделенных камер (заложенных в стенку, железобетонных илп глиня-
ных труб) с предохранительным клапаном и перестанавливаемым плн
частично запирающимся дросселем, является оправдавшимся средством.
Прп отсутствии сдросселпрованного выхода колебания распространяются
по всему трубопроводу. Если в целях уменьшения веса (в авиационных
моторах) демпфероваппе колебании производится помощью силь-
ного дросселя, то достаточны выхлопные горшки значительно мень-
ших размеров. [Потерн мощности через т)й и В то время, как сече-
ние трубопровода зависит только от мощности, размеры выхлопного
горшка зависят от возбуждающихся колебаний объемов прп рабочем
ходе, таким образом, при равных мощностях они будут меньше для более
быстроходных моторов. Там, гдо температура стенок, временами плп
продолжительно, бывает холоднее, примерно 70°, отдается предпочтение
толстостенным тоубкам и горшкам, чугунным, ввиду химического воз-
действия и ржавления стенок при конденсации пара. Химическое воз-
действие наиболее пагубно прп большом содержании
в, газе серы.

При использовании тепла отходящих газов на подогревание воды
(Abwarmeverwertung) *) вода, входя в подогреватель, должна быть, во
избежание ржавления, подогрета до 40—50° (например в самом моторе)
или необходимо применять не ржавеющие металлы.

с) Воспринятое отдаваемой энергии.

1. Рабочее прэстранство. Его форма и потеря тепла в сгонке за
''чет теплопередачи. Расчет размеров пространства сжатия производится
ио объему рабочего хода V], и степени сжатия г. которая может
быть взята согласно таблице 6 стр. 724. Форма пространства сжатия,
которая должна обладать по возможности гладкими поверхностями, опре-
деляется в значительной степени размешенном клапанов (фнг. 1037).

l)	Cochand and Hettinger. Использование тепла в дизелях. Z. d. V. d. Т.
1912 г. стр. 458; Kutzbach. Использование тепла в двигателях ви. сг. Z. d. V. <1. I»
1912 г. адр. 1206.
Наиболее благоприятным в смысле является цилиндрическая форма
камеры илн ввиде линзы, без выступов и „карманов" (сравни также
таблицу 7, стр. 725). Эта форма является легко выполнимой в вертикаль-
ных машинах простого действия, прп условии расположения клапанов
в крышке (фпг. 1037 f), а также во всех бесклапанных машинах, напри-
мер в 2-иоргоневой машине Юнксрса и Эхельхейзера. Слабые своды (не
жесткие) уменьшают напряжения.

Температура стенки. Она определяется температурой
(^°)„„ которая образовалась бы прп отсутствии теплоотдачи в стенки,
и количеством тепла, отводимого наружу и внутрь. Чем меньше отвод
тепла, тем меньше перепад температуры осносительно	Отдельные

части мотора, поскольку они свободно могут расширяться без вреда длн
себя, воспринимают высокую температуру, например, калильные
головкп, выхлопные вентили, головки поршней, свечи, при этом высоким-
колебаниям температур рабочего пространства соответствуют только
незначительные п не глубоко распространяющиеся колебания температуры
внутри материала. Все же части, служащие направляющими для движу-
щихся деталей, кроме опасности испарения н коксования нужной смазки,
(поршневые кольца, направляющая букса клапанного шпинделя), могут
привести к недопустимым перекосам (клапанное седло). По этой причине
(не считая коэффициента наполнения н опасности возникновения обрат-
ной вспышки) необходимо стремптьсн к уменьшению температуры стенок,
однако, при условии соблюдения в стенке незначительного температурного
перепада. Средства: прямое илп косвенное охлажденпе прп помощи
воздуха илп жщ,.- 'тп, производимое взнутри плп снаружи. Охлаждение
изнутри ДОСТИ1. гея включением ходов зарядки н очищения - прн
4-тактном процессе, специальной продувкой свежпм воздухом, прп помощи
всасываемой илп впрыскиваемой воды, также можно надежно регулировать
определенные температуры стенок (напр. Банки, моторы с запальной
головкой и т. д.) или при помощи гп/травлического поршня (насос Г е м-
фри). Наружное охлажденпе с помощью воздуха, воды или масла
удобнее и надежнее. Наиболее удобным и легким является воздушное
ох л аж де н и е, поэтому оно применяется для всех движущихся деталей:
поршней, клапанов и для цилиндров небольших автомобильных и авиа-
ционных моторов. Так как коэффициент теплопередачи между стенкой
п воздухом очень низок, то температура стенок лежит очень высоко-.
Улучшение, достигаемое за счет уменьшенного Q„ пли искусственно
увеличенного воздушного потока (воздуходувки илп вращающиеся цилин-
дры) ведет к удержанию полезной мощности. Охлаждение с помощью ,
жидкости (вода, за исключением солевых растворов для низких темпе-
ратур, и масел для высоких) применяется везде там, где воздушное
охлаждение оказывается недостаточным.

Теория теплопередачи через стенку *).

Пусть:

— количество тепла, равномерно протекающее через стенку к охлаждающей среде
в kcal/m2h, подвод которого к стенке за время цикла периодически колеблется;

Од, Ow и О& — примыкающие друг к другу поверхности, через которые протекает тепло
от омываемой газом поверхности стенки ( Од ), через стенку (0w) к охлаждающей

1)	Сравни Rphfus в OliDOtor 1916—17, стр. 39‘> н Gebr. Sulzer, Изменение
темп₽р»гур и чеМпературмые напряжения. Z. d. V. d. I. 1926 г., c-rp. 429
среде (0^ ). Если же поверхности не равны друг другу, тогда ф д — О д : Ow и фд.

—г О: Ow обозначают отношения внутренней и внешней поверхностей к средней поверх-

ности стенки;

и — температурные перепады, соответствующие температурным пере-
падам во внутреннем соприкасающемся со стенкой слое воздуха, в стенке и в прилегаю-
щем к стенке слое охлаждающей среды, как результат процесса передачи тепла наружу;

и °-к ~ соответствующие коэффициенты теплопередачи;

\о—коэффициент теплопроводности стенки (I том, стр .483 и сл.) в kcal/nrli на Д/ = 1°;

8W — средняя толщина стенки (в т).

Тогда

== Од (&tg aff\n =; Ow	” Ofc 4

Если заменить сопротивление прилегающего к стенке слоя газа нли
охлаждающей среды „эквивалентной стенкой" (значительно более толстой}
с коэффициентом теплопроводности Хм,

<ркг. 1035.

ратур, при чем Ми°, trtk°, Zm

то „эквивалентная толщина стенки"
определяется

°£7 “	’ а9^

И

Ч = К>  Ф* • “I (в П»Х

Тогда получаем:

(w^.)m = (А^д )/л * \о- ^д ~

= Afw°-X„:6r = Af*°-V-8*-

На фиг. 1035 нанесены величины
6 и Д<°, позволяющие производить
на прямой ABCD отсчеты темпс-
т.-е. В, С и В могут быть определены

на опыте измерением достаточно точно.

Ovk^m составл'чт по различным опытным измерениям при полной
нагрузке для наиболее сильно охлаждаемых мест 50000—200 000 kcal/m2h
и более.

Положение точки А на продолжения DCB может лишь быть приблизительно оцени-
ваемо, так как а вместе с ням и wk~ Д tg • ад подвергаются па протяжении цикла
продолжительным колебаниям ’) и характеризуется средней величиной за цикл (tXg ) т,
т. к. (Д tgc)m — (щ) 9п : {ад)9П и Ъд —	( ад ) т. Колебания и’* за время

1) Но Nnsselt’y (Теплопередача в двигателях внутреннего сгорания. Z. d. V. d. I.

3

1'923 г., стр. 692) а.д А V р2 21 * * * 5, т.-е. зависит от давлении, абсолютной температуры

и от фактора Л~/(тт), который был оценен и определен N п s s е 1 t’o м как

5	____

Л l +	«’j»» и Rehfus’oM как Л 1-f-V , для того, чтобы подвести

в закон теплопередачи зависимость от скорости движения газа или, соответственно, скоро-
сти поршня. Влияние тепловой радиации составляет по Nusselt’y всего Ю'% от
w к > так как раскаленный газ лучеиспускает в 15 раз меньше черных тел. («^)w может
составлять, смотря ио рабочему процессу моторов, величину между 100 и 400 kcal/m2h.
(Ср. N u s s е I t, Z. d. V. d. I. 1926 г., стр. 468).
совершения цикла не распространяются глубоко в стенку *), ввиду пх высокого аккуму-
лирующего влияния, так что, измеряя температуры в В и С, можно определить

(wk )	△ tu° • l-tc :	•

По сравнению с 4-тактпымп моторами (Д tg °)Jn лежит в 2-тактных выше, а Ъд ниже
поэтому расчет, в случае одного и того же процесса, приходится вести по двойной пели*
чине (Помимо этого ( Д tg! )и? сильно зависит от (?q, а стало быть и от %>т.

Перепад температуры Д t,° в стенке обусловливается вели-
чинами и 8Ю. Если ?4’л. = 100 000 kcal/m2h, то при sc 50 kcal/msh
(чугун) п = 50 mm (плп 0,05 т) имеем Д 1^° = 100°.

Прн алюминии Д 1Ю° в 3’/2 раза меньше, так как A 170. Слои
котельной накипи (X — 2) и масла (А 0,1) оказывают то же дей-
ствие, что железная стенка толщиной равной 25 и 500-кратной толщине
стенки, так что наличие накипи оказывает сильное влияние на темпера-
туру стенкн. Чем больше ivk (2-тактные и быстроходные моторы), тем
более важно отсутствие накппн н наличие тонких стенок.

Внешняя температура (в части покрытой рубашкой) полу-
чается по фиг. 1035, если (fff °),м = Д tg° -4- Д Ам° 4- Д tk° как Д tk° =
= (tg°)m • 84 = s (о) или « (tg°)m  (ag)m : [(а?),„ -|~ Фа 4.1 ’ или =е wk : ф4- аА.
т.-с. она в значительной степени определяется величиной • ак.

При воздушном охлаждении зависит от скорости движения воздуха. Ио Юргесу
(I том, стр. 493) прн плоской стенке н ®	5 m/sec, ак 5 (1 -f- 0,7 • г1), по опытам

Г ребера с трубами (I том, стр. 489) ак значительно больше. Не смотря на это, если пе
позаботиться о создании большой величины tyfc — 0к : Ow например, помощью охлаждения
ребрами и. повышении сс^ за счет большой скорости воздуха, температура стенки получается
все же высокой. При ф^ = 5 и ак~ 40 имели бы	• ф/г) = 50 : (40 • 5)—

— 0,25 m z= 250 mm н при =40000 получили бы перепад температуры стенки, отно-
сительно температуры воздуха, равный Д tkQ = 40000 : (5 • 40) = 200°. Цилиндрическая
гильза, в которой движется порлюпъ, оказывает влияние, аналогичное влиянию ребер. На
уменьшение эквивалентной толщины стенок, а вместе с тем и понижение температуры па
внутренней поверхности стенкн оказывает благоприятное влияние, при увеличении внеш-
ней поверхности, применение хорошо геплоироводящнх металлов (алюминий, электрон).

При водяном охлаждении прп неподвижной воде 500 kcal/m2h, с возрастанием
скорости течения воды и при больших Л1кэ он может достигать значений до 3000 и более
(I том, стр. 491), в случае испарения воды (парообразования) ак — 2000—6000, так что
(в т) очень мало. Для ф/с ~ 1 и — 1500 имеем 8^ = 1 : 30 т = 33 тт (считая по
железу) и при = 100000 kcal/m2h получили бы A tk° = 66 .

Тепловой баланс теплопередачи через стенку. Если
От средняя величина внутренней воспринимающей тепло поверхности
стенки мотора л F поверхность норшня, то количество выделившегося
на 1 га3 от От тепла (в случае = 1) равно для 4-тактвых мото-
ров w — 900 000 - Qo vm:~ в kcal.nr'h. (Для 2-тактных моторов w
в 2 раза больше). Поэтому, считая, что в моторе 30—45% тепла обра-
щаются в индикаторную работу, количество тепла, ушедшее через стенку
и с выхлопными газтмп, равно 70—55%.

Пример 1. Дизель большой мощности: для (>() = 0,33 kcal/l (таблица, 6 стр. 724),
— 4 m/sec и 0т:Г — 5,3 имеем: для 4-тактиого процесса — w — 300 000 kcal/m2!»

*) По Gobr. Sulzer, в дши лях только на гл у бепу V 2500 : п (вш); сравни также
J а к о Ь, Температурные колебания и поглощение тепла в першие двигателей впутр.
crop., Z. d V. d. I, 1922 г., стр. 1138.
и для 2-тактного 600000 kcal/m2h, так что, при к)^=450/0, остаются не использованными
165 000 kcaJ/m2h при 4-тактном и 330 00Э kcal/m2n при 2-тактном процессе, из которых
около половины уходит через стейку в охлаждающую воду. В среднем надо считать

по wfc — 82000 (соответственно 165 000), местами значение wfc повышается до ода:
— 1СОСОО— соответственно 200000 для 2-тактпого процесса. Поэтому в 2-тактных мото-
рах большой мощности стремятся к резкому охлаждению с высоким од, применяют для
всех частей водяное охлаждение, внимательно следят за уничтожением воздушных мешков,

где неизбежно вознйкновение местного парообразования. В среднем : ю 0,28. При-
мерно столько же (28%) уходит с выхлопными газами.

2.	4-тактный авиационный мотор. При полной мощности принимается:

—0,56 kcal/1, г.т — 7,5 m/sec, От : F = 4,2. Отсюда и = 900000 kcal/m?h; при = 40%
в етенку и с выхлопными газами уходит 540000 kcal/mah. В виду того, что при циркуляционном
охлаждении од местами может достигать до максимальной величины од = 200000 (под
испарением!) н так как вода притекает к поршню и клапанам уже с температурой в 60—70е,

то в среднем счюают по и к — (2 :3) • 200000 =. 133 000 kcal/m2h, поэтому icfc : и ~
— 133 600 : 900000	0,15. Из этого количества около 45°/0 уходят с выхлопными газами,

по этой причине выхлопные клапана и трубопроводы всегда нагреваются до краспого каления.

Отношение wk-.w или Ж,: Ж, где IV& и Ж обозначают отводимое
с охлаждающей водой н полное количество тепла, отнесенное к 1 cP. S. h
возрастает с относительным увеличением соприкасающейся с водой внешней
поверхности и падает с уменьшающей скоростью поршня, так что wk:w =
= Ж,: Ж= f {Ок : Fvm) = 0,15-0,5.

Опытные данные величин Wk смотри таблицу 9. Wk: W в среднем
равно 0,25 — 0,35. Отсюда можно определить циркулирующее
количество охлаждающей воды, если задаться ее темпера-
турами прн входе и выходе. При Ж* = 900 kcal/e Р. S. 11 и ta—te =
= 45е — 15° = 30°, подаваемое насосом количество,, охлаждающей
воды — 900: 30 — 30 1/е Р. S. Ь. Обычная температура е<Ьдящсй воды ta
для больших стационарных двигателей равна от 40 до 60°, для авиа-
ционных моторов с циркуляционным охлаждением = 70 — 90°. (Темпера-
туры входящей воды ниже 40° Создают благоприятное условие для кон-
денсации паров воды, содержащихся в продуктах сгорания и ржавления

направляющих поверх-
ностей поршня и тю-
ков). Для сильно нагру-
женных моторов введе-
ние охлаждающей воды
в рубашку мотора долж-
но внимательно регули-
роваться.

Устройства для обрат-
ного охлажденпя: а) без
расхода воды; для не-
больших стационарных дви-
гателей при помощи больших
охладительных баков, дос«а-
точиой величины охлаждаю-
щей поверхности с термоси-
фоиноп циркуляцией воды.

В автомобильных н авиа-
ционных моторах ради умень-
шения веса применяется
обратное охлаждение при ио-
моши обтекаемых воздухом
радиаторов, обладающих особо

Таблица 9. Количество тепла, уносимого
при полной нагрузке с охлаждающей водою.

Тип	Количество тепла, уносимого водой в kcal/e Р. S. h
Стационарные газовые двигатели	800—1500
простого действия 		  Стационарные 4-тактные двзеля	
простого действия	  Большие 2-тактиые дизеля простого	500- 800
действия 	  Газовые двигатели двойного дей-	400- 500»)
ствпя 		ТОО— 900
	600— 800
Авиационные моторы		350- 500

Из этого около Ч4 на охлаждение поршней
малой емкостью воды при большой величине внешнем поверхности. (Специальные конструкции
фабрик, изготовляющих радиаторы). Расчетной величиной этих радиаторов (при незначи-
тельности размеров в глубину) является величина лобовой поверхности; при этом расчет
сильно зависит от скорости движения воздуха перед радиатором *)•

Для т —	10	20	30	40 m/sec.

часовое количество тепла,
отводимого охлаждающем
водой с 1 т2................. 60000	100000	130000	150000 в kcal

(4- 20°/о смотря по типу охладителя).

b) С расходом воды: при помощи испарения воды непосредственно в самом
моторе (в небольших моторах) при условии удачного направления охлаждающей воды
и устранения паровых мешков, если нар не конденсируется, то расход свежей воды па
охлаждение составляет от 1,5 до 2 Z на 1 Р. S. h. При больших моторах применяются
нормальные устройства обратного охлаждения (град прпи, охлаждающие испарители) с при-
мерно одинаковым расходом охлаждающей воды.

Тепловые напряжения 2). Представление, изображенное на фиг. 1035.
позволяет определить температуры и величину температурных перепадов
Д t„° в стенке. Отсюда два рода тепловых напряжений: а) вследствие
невозможности свободного теплового расширения внутри неравномерно
нагретых стенок (Д t№° — wk  ого [m]:X„,) (например в крышках, стенках
цилиндра и днищах поршней, Ь) вследствие давления, испытываемого прп
полном свободном тепловом расширении горячих стенок со стороны при-
мыкающих к ним соседних более холодных стенок |Д tk — ivk . (фл. • sz.)].
Возннкающпе температурные напряжения растут вместе с величиной
вызывающего давления температурного перепада Д t°, с коэффициентом
теплового расширения и модулем упругости Е, далее увеличивается
в несколько раз, благодаря „усадке" около отверстии и резких пере-
ходов. Особенно неблагоприятны тепловые напряжения в районах мест-
ных повышений температур, например, у резких закруглений в кла-
панных коробках, где Од > Ок 3 * * * * 8). Результаты: образование трещпн,
например в поршне, в стенках цилиндра и крышках, в штуцерах кла-
панов и свечей, у боковых карманов, особенно в больших моторах и
2-тактных двигателях с толстыми стенками.

Предохранительные меры: а) низкая температура внутрен-
ней поверхности стенки tg° за счет небольшой величины литрового
тепла, внутреннего охлаждения и продувки во время смены рабочего
тепла,Ъ) небольшая длпна пути от внутренней поверхности стенки до
охлаждающей среды, поэтому в крупных двигателях употребляют ребри-
стое лптье с меньшими толщинами стенок, распорные болты, анкерные
кольца н т. п., избегают резких переходов, выступов и желобков, с> при-
меняют материалы хорошо проводящие тепло, например алюминий и
сплавы меди, или d) материалы, лучше сопротивляющиеся разрушению прн
нагрузке на давление и разрыв, т.-е. сталь или стальное литье вместо
чугуна, е) равномерное омывание стенок охлаждающей водой и устране-

2) D о Ь 1 h о f f, Испытание автомобильных радиаторов, Z. d. V. d I, 19Ю г.; Ь. Ri c h-

t е г, Расчет трубчатого воздушного радиатора, Z. f. ang. Alath. и Meeh. 1925 г; стр. 293

и Z. d. V. d. I, 1926 г., стр. 366. Р й 1 z, Охлаждение и охладители для ai вац. моторов

Berlin, 1920 г., Schmidt.

а) Eichelberg, Температурный процесс и тепловые напряжения в двигат. внутр,

егор. Mitt. Forschungsarb. 1923 к Gebr. Sulzer, Z. d. V. d. I. 19_6 г. стр. 4z9.

8) Geiger, Процесс изменения температур в обогреваемых стенках любой формы,
Z, d V d. I. 1923 г., стр. 905
иие (паровых) мешков, очистка стенок и устранение образования котель-
ного камня (накипи),/):келательнавозможность свободного расширения горя-
чих стенок, например: применение свободно удлиняющихся цилиндровых
букс, пружинящих эластичных рубашек. В остальном опыт учит насколько
необходимо применение, удорожающих конструкцию, специальных мер.

Цилиндр. Толщина цилиндровой буксы может уменьшаться по
мере удаления от внутренней мертвой точкп, соответственно уменьшаю-
щейся величине рабочего давления; напряжение может быть значительно
понижено прп помощи соседних частей, плп также ребер нлн анкерных

Фнг. 1036. Цилиндр авиационного мотора Бавар-
ского моторного завода (для 25 лош. сил в ци-
линдре при 1400 об./мин.), b - всасыв. клапан;

колец, так что для улучшения
охлаждения тепловых напряжении
возможно применение стенок
с ограниченной толщиной. Учи-
тывая возможность смещения
центра (если невозможна наруж-
ная обточка цилиндра) и преду-
сматривая необходимость позд-
нейшего просверливания цилиндра
берут, смотря по обстоятельствам,
допуски от 5 до 15 nun.

В стационарных моторах про-
стого действия крышка обычно
отделяется от цилиндра, цилинд-
ровая букса („Laufbiiehse") вы-
полняется ввиду снашивания смен-
ной (фпг. 1039, 1041 н 1046),
из лучшего твердого чугуна, в
легких моторах также из стали
нлп пз стали с тонкостенной чу-
гунной втулкой (фиг. 1036).
>крепление производится таким
образом, чтобы было возможно
расширение буксы относительно
более холодной рубашки. В не-
больших и в авиационных мо-

торах отливают цилиндр с крыш-
кой и с охлаждающей водяной
рубашкой в одно целое, часто также

5—выхлопной клапан; й—смеситель; е—сильн. g одну ОТ1ИВКУ Соединяют 2~_____4

цилиндр; f-рубашка из жести.	цшп1)дра вместе (блочный тип).

Напряжение от нормальной составляющей давления поршня в распро-
страненных, углубленных или подпертых цилиндрах незначительно, все

же при креплении цилиндра на картере давление это приходится учиты-
вать. Рубашка цилиндра часто, например при посменных цилиндрах про-
стою и двойного действия (фпг. 1040, 1043 и 1044), воспринимает осевое
давление мотора и должна поэтому рассчитываться на разрыв; в осталь-
ных случаях ее толщина определяется производственными условиями.
В легких моторах она выполняется из жестп (фиг. 1036) (приварена)

пли нз алюминпя; однако, ее дешевле делать из чугуна или стального
литья, при этом толщина стенок определяется технологическими усло-
виями литья. Кроме того, при назначении толщины стенки принимается
во внимание максимальное давление водопровода (продувание водой, как
мероприятие против замерзания зимой во время остановки). Там, где
плотность цилиндра, например, в небольших моторах, должна быть испы-
тана гидравлическим давлением до 30 at, рубашка должна выдерживать
это давление, прп чем прп однократной холодной пробе допустимо с. =
= 600 kg/cm2. Благодаря наличию в цшиндрах моторов двойного дей-
ствия поршневых штоков клапана размещаются непссредсгвенио в самом
цилиндре, для чего необходимы специальные углубления.

Клапана располагаются нлн на одной плоскости с поверхностью
цилиндровой буксы (фпг. 1037 с), пли в рубашке цилиндра, в этом случае
они отделяются от цилиндра лунообразными карманами (фиг, 1037 &).
Неплотности в рубашке прп большой толщине стенок являются часто
причиной „тепловых трещнн“. В больших машинах применяются также
цилиндры из стального литья, с вставными чугунными буксами.

Крышка цилиндра и цилиндровая головка. Форма тела, закрывающего
цилиндр, была бы очень проста, если бы в нем не помещались клапана;
помещение в ием уже только одного главного клапана, который ради
более легкого уплотнения охотно располагают вертикально, сильно
усложняет отливку. В небольших моторах крышка обычно выполняется
в одно целое с цилиндром и рубашкой, в больших—отдельно. Внутренняя
и внешняя стенкн пронизываются штуцерами для клапанов п свечей.

Для более удобного вынимания обоих клапанов и для охлаждения
выхлопного клапана свежим газом самым лучшим является расположение
обоих клапанов по одной оси в одном кармане рабочей камеры
(фпг. 1037 а и d), также часто применяется расположенпе в двух кар-
манах (фпг. 1037 b и с). Все же в целях большей крепости стенок и луч-
шего качества сгорания расположение без карманов (фнг. 1037 с и осо-
бенно 1037 f) является тем более целесообразным и необходимым, чем
больше (см выше стр. 724, опыты. Р и к а р д о).

Последнее расположенпе применяется поэтому также для больших
горизонтальных машин (большого размера vm) и особенно для 2-тактных
моторов, в то время как типы d и е получают, благодаря более дешевому
приводу к распределению, распространение на небольших вертикальных
машинах. Уплотнение стыков у больших цилиндровых головок произво-
дится прн помощи кольца п заточки с азбестовой прокладкой пли, иначе,
посредством уплотнения, приспособленного к большим давлениям, в неболь-
ших моторах применяются так;ке медно азбестовые пластинки.

Клапана и прочие вставки как части стенэк. Клапана, поскольку это
возможно, выполняются без специального охла;кдения и из одного куска
металла. Размеры определяюгся, исходя нз соображении потерь напора
потока (см. вышэ). Так как температура охлаждаемых дисков растет
вместе с ростом дпаметра d и средней температурой а последняя
в свою очередь поднимается с увеличением литрового тепла Qo и ско-
рости движения поршня vm, то, как правило, имеем допустг мую вели-
чину дпаметра для таких дисков с: (Qa vm) mm, прп чем для выхлоп-
ных клапанов с зг 300—350. Начиная с определенной границы предпочти-
тельно иметь несколько неохлцждаемых клапанов, чем один охлаждаемый.
Распределение клапанов облегчается небольшой скоростью поршня, но
их размещение и охлаждение стенки выходит большей частью дороже.
Неохлаждаемые клапана больших размеров целесообразно делать чугун-
ными со стальной цилиндрической частью, меньших—для легких моторов
и специальных сортов стали. Всасывающие клапана 4-тактных и 2-такт-
ных машин достаточно охлаждаются свежей смесью. Возможность выни-
мания клапана благодаря фонаря наружу, а во внутрь без фонаря осу-
ществляется только в легких моторах и при условии недостатка места
(фиг. 1030, двигатель Benz-дизель и фиг. 1036).

Фиг. 1037 a—f.

Уплотнение всех седел должно располагаться возможно ближе к рабо-
чей камере, чтобы было меньше места для образования грязи и ржавчины,
а также чтобы облегчить вынимание их. Отверстие для индикатора
в моторах, работающих с зажиганием смеси, должно быть заполнено
стержнем, иначе при резких смесях возможно образование ранних
вспышек.

Поршни. В моторах простого действия с водяным охлаждением
цилиндра поршни до больших размеров могут оставаться без охлаждения.
В этом случае передача тепла от горячих днищ поршней может осуще-
ствляться через теплопроводность и через тепловую радиацию как
в охлаждаемую стенку цплпндра, так н в воздух. Путем применения
многочисленных, увеличивающих крепость, ребер, н особенно материала
е большей теплопроводностью (например, алюминий) можно иметь более
холодные поршни и уменьшить тепловые напряжения. Начиная с некото-
рого определенного диаметра, смотря по величине Qo, vm и теплоотдачи
в стенки цилиндра и в воздух, поршень должен конструироваться с водя-
вым (или масляным) охлаждением, во избежание эксплоатачиониых
трудностей; в форсуночных моторах с сильным обогреванием днища
поршня топливным факелом это приходится делать рапсе, чем в моторах,
работающих с зажиганием смеси, в 2-тактных моторах раньше, чем
в 4-тактных. Для чугунных поршней сущестнует среднее примерное
правило:

1> с V i : v.ni mm, где с - 400 450 в моторах, работающих с зажиганием смеси.
с — 350— 400 в форсуночных моторах.

i — число тактов (2-тактныи или 4-такт и мп двигатель)

Это соответствует в стационарных моторах, работающих с зажига-
нием смеси (vm = 4) пограничной мощности—в 150 Р. S. в цилиндре,
наоборот в авиационных моторах (у,п— 9 m/sec) это соответствует—50 Р. S.
Большие мощности и особенно моторы двойного действия требуют охла-
ждаемых поршневых днищ. По надежное выполнение подвода и отвода
охлаждающей жидкости к двигающемуся поршню значительно повышает
стоимость. При полной нагрузке поршень должен иметь в цилиндре
допуск, обеспечивающий свободное дви-
жение (Laufsitz), с тем, чтобы в холод-
ном состоянии зазор был больше, вели-
чина зазора согласуется с температур-
ным перепадом обеих частей и коэффи-
циентом расширения материала, его
абсолютная величина определяется опы-
том. Неохлаждаемые чугунные поршни
моторов, работающих с зажиганием
смеси (фиг. 1038), выполняются в своей
головной частп yate в 2 до 5 D : 1000

далее Do постепенно увеличивается; в форсуночных моторах сужение
еще больше. В алюминиевых поршнях зазор настолько велик, что
прпходптся, для уничтожения стуков при холостом ходе, применять
эластичные направляющие.

Уплотнение поршней и цилиндра производится при помощи распи
рающпхея эластичных чугунных поршневых колец; уплотнение затруд-
няет проникновение грязи и остатков масла. При чересчур высоких
температурах поршней и плохой смазке кольца делаются сухими, жест-
кими и не производят уплотняющего действия. В моторах двойного
действия применяются дисковые поршни с поршневыми штоками, уплот-
нение которых достигается помощью сальника со стягивающимися чугун-
ными кольцами. (Детали машин фиг. 215). Уплотнение клапанов требует
производства в определенные промежутки времени притирки последних
(особенно выхлопного клапана), уничтожения перекоса гланана или кла-
панного седла и применения односедельных клапанов.

Выхлопной клапан в автомобильных и в авиационных моторах ввиду
высоких температур выполняется из вольфрамовой стали.

2. Кривошипный механизм Направляющие и крейцкопф. Значитель-
ному удешевлению моторов простого действия способствует то обстоятель-
ство, что соединение направляющей с цилиндром н крейцкопфа с порш-
нем может быть осуществлено самым простым способом (сравн. фиг. 238—
поршни газового двигателя завода Deutz). Кроме того, объема поршня
хватает па помещение поршневого пальца даже в 4-тактных моторах,
работающих с зажиганием смеси и давлеянем сжатия в 40 at. Вследствие
этого и благодаря отпадению дорого стоящего охлаждения днища поршня,
моторы простого действия до определенных цилиндровых мощностей, при
которых охлажденпе поршня является необходимым, имеют перед мото-
рами двойного действия значительное преимущество. В целях рациональ-
ного использования кривошипного механизма 4-тактные моторы двойного
действия целесообразно выполнять по типу тандэм (начиная с 600 Р. S.).
Для повышения мощности в моторах простого действия, чпсло цилиндров
увеличивается до 2, 3, 4, 6, 8, в легких моторах значительно выше,
например, посредством применении расположения в ряды: „рядовое распо-
ложение" (в данном случае однократное включение по типу тандэм), так
п соединение многих шатунов на одной кривошипной шейке: угловое и
звездообразное расположение.

Для воспринятая давления на направляющие прн правильной кон-
струкции поршня может служить полностью вся длина L (фпг. 1038).
лучше для этого использовать часть поршня, свободную от колец. Смотря
по этому поршневой палец может располагаться более или менее глубоко
в теле поршня. Для уменьшения изнашивания в более покойного хода
в момент перемены давления на направляющие, а также, для лучшей
теплопроводности в цнлнндр необходимо обеспечивать в стационарных
моторах достаточную длину поршня; в горизонтальных моторах длина
поршня и цилиндра определяется из условия, что поршень доджей выни-
маться нз цилиндра через кривошипную камеру. Максимальное напряже-
ние от нормальной составляющей (на направляющие) не больше 0,5—1,5 at.
Средняя величина L: D от 2,25 для небольших и до 1,25 в больших
и автомобильных моторах.

В целях предохранения от нагревания направляющий поверхность
поршня должна иметь в плоскости вращения кривошипа очень свободную
пригонку для движения (leichter Laufsitz—род пригонки в системе допу-
сков); в плоскости, нормальной к плоскости вращения кривошипа вблизи
поршневого пальца, направляющие должны быть больше „выбраны", так
как ь этом месте при нагревании пальца и поршня возникает легкое
заедание.

Толщина стенок небольших поршней определяется производ-
ственными условиями, в больших — условиями рациональной передачи
осевого давления па поршень и давления на направляющие к поршне-
вому пальцу; формы остальных частей поршня определяются исключи-
тельно условиями производства литья и обработки п достаточной жестко-
сти. В несущей части поверхности поршней больших размеров приме-
няются также ради возможности установки и регулировки величины
зазора, специальные башмаки; для той же цели употребляется заливка
антифрикционными металлами. В противном случае необходимо через
более плп менее длинный промежуток времени производить рассверлива-
ние цилиндровой буксы и вставлять более толстый поршень. Во избе-
жание образованпя трещпн, поршни больших размеров часто выполняются
со съемным днищем (с уплотняющей частью нлп без нее).

Охлаждаемые поршни машин простого действия при
большом диаметре для 2-тактцых ц для быстроходных машин снабжены
большею частью телескопным сочетанием труб, подводящих воду илп
масло для охлаждения. Последнее имеет преимущество в сраввезиг
с неплотным шарнирным соединением, но требует дорогой установки для
обратного охлаждения масла, поэтому применяется только в судовых
двигателях, с целью устранения возможности проникновения морской
воды в цилиндр. В моторах двойного действия применяются нормальный
крейцкопф (см. детали машпн) и нормальные направляющие (без водяного
охлаждения), в то время как в моторах простого действия охлаждение
направляющей получается благодаря обтеканию воздуха.

Кривошипный механизм. Напряжение в цапфах составляет для
4-тактного мотора:

Ггаах “ 125—150 kg/cm2 в поршневом пальце,

-Ртах ~~ 100—120	„ „ шатунной шейке,

Ртах —	40	„ ,, шейках вала.

В машинах простого действия, ради достижения „мягкого” хода прн
смене давлении и при резких вспышках, рекомендуется делать поршневой
палец настолько больших размеров, как только это позволяют размеры
поршня. Толщина пальца определяется напряжением на изгиб. Пальцы
проще укреплять в поршне, а не в шатуне, при этом надо его так
зафиксировать, чтобы он не имел свободных перемещений; с другой сто-
роны—необходима возможность свободного удаления, поэтому рационально
применять соединенно на конус или прп помощп нажимных шурупов.

В шатунах необходимо обратить внимание на прочность на
продольный изгиб при ранней вспышке или прн пуске (см. выше стр. 137).

Конпевые кривошипы делаются очень толстыми, ввиду
невыгодного отношения Р:г2 илн d:s (см. выше стр. 142), наибольшие
размеры кривошип получает в длпнноходных машинах двойного действия.
(Америка).Поэтому концевые кривошипы соединяются только слегкпмп махо-
виками (в вебольшнх и автомобильных дшгателях, фиг. 1040) нли устраи-
вается 3-я опора позади маховпка. Величины: расстояния между серединами
подшипников вала—примерно 2—2,2 D, диаметр шейки шатуна d st 0,48 D
для моторов с зажиганием смеси и d = 0,55 D для дизелей, соответствуют
допускаемым в обычных стационарных двигателях напряжениям. Длина
цапфы определяется по рт v (см. выше стр. 153), прп чем рт предста-
вляет нз себя среднее давление за весь рабочий цикл (период), включая
давление от инерционных сил н веса.

Максимальный крутящий момент имеет место при
угле поворота кривошипа около 35° н вычисляется по окружному уси-
лию (р1()шах ~ 0,40	для моторов с зажиганием смеси, работающих

по циклу Отто, и (р,)тах — 0,60 (р,)шах иля форсуночных моторов с сго-
ранием топлива под постоянным давлением.

Средний крутящий момент определяется по (?’„),» —
= (2 :л)-(г:г)-ря,а, где i—чпсло тактов (2 илн 4) и г—число цилиндров

Станины. В горизонтальных двигателях выполняются
односторонними с широким основанием (фиг. 1041 и 1012), что обеспе-
чивает очень удобную монтировку и вынимание вверх всего шатунного
механизма, включая поршень (не снимая цилиндровой головкн и распре-
деления). Для уменьшения сильного изгпба рамы необходимо стремиться
совместить нейтральную ось рамы возможно ближе к оси цилиндра;
несмотря на это напряжение от изгиба редко бывает меньше 2 кратного
напряжения от разрыва. В небольших моторах рамы делаются со сплош-
ными стенкамн с утолщением, в больших моторах применяются пусто-
телые конструкции. Высота осп вала (над полом) определяется исключи-
тельно условиями удобства обслуживания машины.

В вертикальных моторах в данное время применяется исключи-
тельно нижнее расположение коленчатого вала. Это определяет форму ста-
нины, дающую легкую возможность пронзвод-
 ства монтажа в спокойном состоянии машн-
11 1 Г вы, в то же время на доступность к осмотру
II . j подшипников обращается внимание только
И I в тяжелых тихоходных моторах. Фиг. 1039
Лу i А дает изображенпе рамы многоцилппдрового
! ,1$ быстроходного дизеля завода MAN *) Вынв-
мание поршней и шатунов производится
L I обычно вверх после снятия крышки иди
cVt'pCo ® пплпндра с деталями распределения.

,/с j Оу 3. Привод. От даваемой мотором мощ-
ности часть берется на различные приводы.

Распределение, зажигание, смазка, охла-
ждение. Привод органов распределения, зажи-
гания п пуска требует вообще не много энер-
1% мощности мотора, максимальный момент требую-

щийся для открытия выхлопного клапана соответствует 5—10% крутящего
момента мотора, привод распределен ня 4-тактных моторов производится
от специальных распределительных валиков, вращающихся с числом
оборотов равным п: 2. Распределительные валпкп располагаются или
поверх цилиндра (с короткой передачей к клапачам, фнг. 1036) или
в станине (с длинными распределительными тягами, фпг. 1045b). Послед-
ний тпп, с точки зрения расположения подшпппнков распределительного
валика, удобнее. Передача движения клапанам производится обычно при
помощп кулачков и рычагов или тяг, реже с помощью эксцентриков и
катающихся рычажков; привод магнето и распределения зажигания,
счетчика числа оборотов, механических смазывающих приспособлений
и иногда также насосов для охлаждающей воды производится при помощи
соответствующей передачи от мотора, однако, часто также производит
установку снабжения смазкой и охлаждающей водою отдельно от дви-
гателя.

Насосы, дозирующие подачу топлива и воздуха, компрессора рас-
пыливающего воздуха и продувочные насосы. Форсуночные моторы
требуют валпчня управляемых от регулятора специальных дозирующих
иасосов, задача которых заключается в нагнетании и отмеривании тре-
бующегося на 1 инжекцию количества топлива (фпг. 1031), 2-тактпые
моторы, работающие с зажиганием смеси, также нуждаются в аналогич-
ных насосах, которые бы отмеряли нужное для 1 цикла количество во<>
духа и газа; работа этих насосов, как и в первом случае, производится

N a g е 1, Z. d. Л7. I. 1923 г., стр. 680,
под управлением от регулятора. Вследствие такого управления, эти яасосы
трудно отделимы от мотора. Наоборот, добывание распиливающего воз-
духа, нужного для раздробления жидкого топлпва, например: в форсу-
ночных моторах, точно так же добывание продувочного воздуха во всех
2-тактпых моторах и в 4-тактных моторах может производиться при
повышенной мощности в особых местах отдельно от мотора. Однако,
в целях устранения потерь, возникающих прн передаче, для
использования станины мотора в 2-тактных моторах для объединения
отмеривающих насосов с насосом продувочного воздуха, более экономично
осуществлять также и этот привод непосредственно от источника энер-
гии, например, производить его от поршня илп ответвлять от коленчатого
вала.

4.	Уравновешивание. Маховики. Для уменьшения неравномерности
выделения на коленчатом валу эвергип 4-тактного процесса необходимо
применять тяжелые маховики (отдел деталей машин стр. 334). Обозначим
через Gs нес обода маховика, вращающегося' с окружной скоростью v,
отнесенный к 1 литру суммарного объема рабочего хода двигателя,
т.-е. (Gs)c = Gs: V/., тогда степень неравномерности мотора получается
как 6 = крте:	• гР], где величины р,пе—среднее эффективное давление

и величина к = (па: п)  (ф : 45) для нормальных моторов, работающих
с зажиганием смеси и для полной нагрузки, могут быть взяты из таблицы 69
(см. детали машин, стр. 338). Значение величины к может оставаться
тем же также и для машин меньших мощностей, при соответствен-
ном уменьшении изменения давления (например, при регулировании
наполнением), и там, где действие масс исчезающе мало (см. ниже). В фор-
суночных моторах, тппа дизеля, оно больше на 20—40%.

Ври данном В случайные пропуски и преждевременные вспышки
в одном цилиндре оказываются, по причине малости (Gs)0, тем более
неблагоприятными, чем больше число цилиндров. Поэтому рационально
в многоцнлнндровых моторах ограничивать величину (6’л)6. Кроме этого,
6 должно быть достаточно мало для возможности работы на малых числах
оборотов.

Относительно размещения необходимой массы маховика в его ободе
и в спицах см. Уравновешивающие детали машин стр. 334 и 178.

Уравновешивание колебаний энергии имеет значение для встречаю-
щихся в вале крутильных колебаний (стр. 321). Разложение
кривой тангенциальных усилий в смещенные синусоидальные колебания,
с числом колебаний па, 2па, Зпа и т. д., дает возможность изучить влия-
ние частот различных импульсов, которые (частоты) не должны в про-
должении длительного периода времени совпадать с собственным числом
колебаний валов.

Точно так же и генераторы переменного тока обладают по сравнению с сетью неко-
торым собственным числом колебании, величина которого зависит от Gs. В этом случае
Gs выбирается такой величины, чтобы ие получалось никакого резонанса с частотой кри
вой тангенциальных усилий.

Давление инерционных сил в шатунном механизме возникает бла-
годаря возвратному движению масс шатунного механизма. (Поршни,
поргапевые штоки, шатунная часть). (Ср. Дегали машин. Механизм
кривошипа и шатуна). Литровый вес этих масс составляет, смотря
по конструктивном}' выполнению и длине для:

1 1—3 kg для всех типов автомобильных моторов про-
бескрепцкопфных	стого действия.

плунжеров	4—С kg для стационарных моторов простого действия

(для дизелей 5—7);

для дисковых поршней с крейцкопфом 3—4 kg для моторов типа тандэм
простого действия.

Уравновешивающее влияние этих возвратно-движущихся масс па
действующее усилие выражается в обычных шатунных механизмах (не
считая их собственного -веса в вертикальных машинах) ввиде инерцион-
ного давления. При отношении радиуса кривошипа .к длпне шатуна г: I = X
имеем:

Рк [“*] = — 2 (<?*)о ' (” : Ю)« (cos а -|- X cos 2 а),
так что во внешней н во внутренней мертвой точке:

(Рк)т [а^1 =+ 2 (б?д.)0  (v: 10)2 . (1 + X),
где v—максимальная скорость поршня (пли шатунной шейки).

Давление масс вызывает в шатунном механизме уменьшение давле-
ния взрыва на (рд)у, и перемену давления во время ходов всасывания
п выхлопа в 4-тактных моторах, при большом (Ga-)0 ища также и во
время сжатия; при малой величине зазоров смена давлении оказывает
благоприятное влияние на условия смазки цапфы крейцкопфа и напра-
вляющих; наоборот, при большой величине зазора вредно отзывается на
спокойствии хода.

Внешнее уравновешивание масс. (См. выше стр. 328 и сл.). Качание масс
шатунного механизма веса Gj и вращение эксцентричных масс веса G,
(кривошип, цапфа кривошипа и часть шатуяа относится к вращающимся
массам) вызывают противоположные движения покоящейся массы мотора
веса Gm, iron чем величина этого двпженпя меньше в отношении Gk : Gm пли
Ge : Gm. Путем возможного увеличения Сг,и(тяжелыерамы, фундамент н связь
с почвой), также и путем уменьшения Gk можно перемещение мотора свести
до допустимых размеров. Там, где не имеется в распоряжении достаточ-
ных масс пли где колебания фундамента недопустимо велнкн например:
у фундаментов на плавающей почве и у авиационных моторов всех
типов добиваются возможного уравновешиванвя движущихся частей при
помощи противовесов или надлежащих передач .

Фундамент. В стационарных моторах фундамент ради дешевизны
делается из кирппча или бетона; на судах, автомобилях и аэропланах
обычно—железный или из дерева. Они имеют своей задачей: 1) брать на
себя обратное давление от рабочих машин п механических преобразо-
ваний энергии; 2) воспринимать вес мотора п служить достаточно жест-
ким основанием для рамы и подшипников вала; 3) увеличенпя покоя-
щихся масс G.„, во всех недостаточно уравновешенных моторах, настолько,
чтобы противоположные двпженпя были незаметны пли безвредны: мас-
совый фундамент.

Глубина фундамента стационарных моторов выбирается около 5—6 D,
н если вовможно, то фундамент делается глубиной до естественной почвы.
Длина и ширина фундамента делаются по раме мотора, так что, напри-
мер, для вертикальных моторов необходимая величина кладки берется
около 0,25—0,5 т3/Р, S., для горизонтальных — 0,4 — 0,7 m3/P.S. Прн
неполном уравновешивании масс фундамент должен быть надежно связан
с рамой при помощи длинных анкерных болтов (примерно, через метр
по болту); в том случае, если основание упруго, то рама при помощи
болтов жестко схватывается в одно пелое с чугунной анкерной плитой.
Выгодно применять соединение зубом с сильнойбетонной подошвой. Чем
больше массы шатунного механизма, действие которых подлежит уравно-
вешиванию, тем больше должны быть жестко примыкающие массы фунда-
мента и земляного основания.

В полностью уравновешенном моторе массовый фундамент не нужен,
особенно в авиационных моторах; для предупреждения распространения
сотрясений, вызываемых небольшими моторами, желательна изоляция при
помощи упругой успокаивающей среды, как, например; войлоком, пробкой
и т. д. (ср. 1 том, стр. 455 и сл.).

5.	Пуск. Первоначальное ускорение масс шатунного механизма,
в которых аккумулируется энергия 0,5 Gs  v2 достигается:

1)	в небольших моторах, около ^^и:20 прн помощи рукоятки
при установке поздней вспышки (против обратного удара),

2)	в больших многоцилиндровых моторах при помощи зажигания
в цилиндрах, наполненных легко воспламеняющейся смесью, причем
зарядка производится пли при помощи проворачивания ротора нли спе-
циальным зарядным насосом. Проворачивание может производиться рукой
или от электромотора при декомпрессацпи сжатия,

3)	при помощи сжатого воздуха в 10 — 30 at давления, который
несколько раз подводится нз баллона с сжатым воздухом через специаль-
ный пусковой клапан. По достижении числа оборотов, достаточного для
образования правильного смешивания (зависит от (<?„)0 • г2), включается
зажигание во всех цнлпндрах или при многоцилнндровых моторах сна-
чала только в части нх,

4)	при употреблении электрических генераторов ускорение может
быть достигнуто электрическим путем, при валичпн вращающейся транс-
миссии от последней, через муфту трения. Дли уменьшения пиков кривой
крутящего момента пелесообразно применять декомпрессацию сжатия
путем временного открытия выхлопа.

Пуск всех больших стационарных двигателей, мощность кото-
рых Ne s-- п: 10 рационально производить при помощи сжатого воздуха,
но он требует специальных установок для накачивания п сохранения
сжатого воздуха. Излишек распылпвающего воздуха часто используется
в дизелях для пуска, или для топ же цели наполняется мотором через
обратный клапан баллон для сжатого воздуха. Лучше всего это произво-
дить при помощи специального небольшого компрессора, не приспосабли-
ваемого для распиливания топлива.

6 Примеры выполнения стационарных поршневых машин. Моторы,
работающие с зажиганием топлива. Вертикальные небольшие
моторы делаются как „быстроходные0 с N: п = 2 :1 000 до 20:800 для
непрерывно работающих установок, например краны, строительные машины,
локомобили; бывают как одно, так и многоцилиндровыми, строятся по
типу антомобильпых моторов для легкого топлива. Для промышленной
эксплоатацнп N : п = 2 : 500 до 10: 350 для Работы на легком топливе
всех сортов и на светильном газе обычно одноцилиндрового типа(фиг. 1040).
Высота расположения вала под основной плптон — около 0,7 до 1 s;
над помостом около 500-000 mm (па чугунном или каменном цоколе).
Полная строительная высота мотора 5,5—6,5 s. Боковая длина основной
плиты 3,5—4,5 D.

Фиг. 1040. Небольшой мотор Дейтца для жидкого или газообразного топлива.

Вертикальные не'ольшпе моторы получают закрытую коробчатую
стаипну, которая в целях уравновешивания колебавнй давления снаб-
жается с дросселирующими выравнивающими давления отверстиями, в ко-
торых улавливаются пары масла. Смазка производится часто путем простого
заполнения картера маслом (большой расход) лучше насосом.

Большие вертикальные моторы до мощностей 150 Р. S. в цилиндре
(например, Гюльднера н многих английских фирм) немного неудобны
в эксплоатации, так как не все части доступны снизу к осмотру, и поршни
и штанги вынимаются вверх только после освобождения крышки, но они
имеют малую потребную горизонтальную площадь. В последнее время
начинают применяться одинаковые модели для моторов, работающих
с образованием смеси, вне п внутри рабочего цилиндра, так что переход
к другому топливу не требует слишком больших переделок.

Пример: тип VM, завода газовых двигателей Deutz, фпг. 1045 а, b и таблица
12, стр. 759 стротсякак мотор с зажгганпем смеси, так и как газовый мотор *)•

Горизонтальные моторы. В 4—50 Р. S. — одноцилиндровые
моторы для всех сортов легкого топлива и светильного газа, 15 — 50 Р. S.—

Ч Z. d, V. а. Т, 1925. стр. 1Л9Я. Гпс- 19 п 17.
также и для генераторного газа, особенно как газовсасывающпе моторы
с 60—150 Р. S. в цилиндре, также как 2-х и 4-цилиндрового типа
(до 600 Р. S.) преимущественно для генераторного газа.

Наиболее распространенный тип конструкции в основном соответ-
ствует фпг. 1041 (мотор завода К е р т и н г а), водяная рубашка
в раме, вставляемая снаружи цилиндровая букса, уплотняемая внутри
при помощи уплотняющего (набивочного) кольца и удерживаемая цилин-
дровой головкой. Самодействующий смешивающий клапан, позади кото-
рого располагается переставляемый регулятором для дросселиро-
вания смеси дроссельный клапан. В Моторах с мот-

Фиг. 1041. Газовый двигатель бр. Кертпнг в Ганновере.

ностью больше 20 Р. S. в цилиндровой головке располагается обслужи-
ваемый от руки, а в больших моторах—управляемый от распределения
пусковой клапан для сжатого воздуха. В моторах завода газовых мото-
ров Дейтц регулирование производится путем изменения величины хода
всасывающего клапана (фиг. 1033) *), с которым одновременно связано
смешивающее приспособление. Благодаря изменяющемуся ходу включен-
ного впереди обратного клапана, смесь при небольшой величине полного
хода делается беднее, при большом ходе богаче (с целью объединения
количественной и качественной регулировки).

Сдвоенный мотор (фпг. 1042) с углом смещения кривошипа 360°,
делают, однако, также с 180° (для лучшего уравновешивания масс и умень-
шения колебаний давления, при герметическом закрытии шатунного меха-
низма). В последнем случае маховик выходит тяжелее. Тандемный тип
мотора простого действия, не смотря на лучшео использование шатуи-

*) Новое изготовление поверхности вальцов d с уширенной поверхностью катапия
см. Z. d. V. d. I. 1922. стр. 1129, рис. 22.

Хютте. Т. П.

48
ного механизма, строится теперь реже, благодаря затрудненному монтажу
поршня. В настоящее время для горизонтальных моторов простого дей-
ствия применяются также общие модели как для моторов, работающих
с зажиганием топлива, как и для форсуночного типа ); первые с неболь-

Фиг. 1042. Сдвоенная газовая машина Дентца для
генераторного газа: а — всасывающий горшок
(газгольдер); Ъ—глушитель.

шим сжатием применяются
для светильного и ген ер а-
торного газа, бензина, бен-
зола и спирта, последние,
с высоким сжатием, для
соляровых масел, тяжелой
(сырой) нефти и для смол
всех сортов.

II р п м е р: модель МК и
Mg завода Газовых Двигателей
Дейтц, таблица 14, стр. 760.

Моторы двойного
действия нормально вы-
полняются, как 4-тактные
моторы двойного действия,
типа тандэм (600 — 6000
P.S. на одно колено вала
(фиг. 1043), или как 2-такт-
ные моторы двойного дей-
ствия (бр. Клейн, в Даль-
бруке) исключительно для
колошникового и генератор-
ного газа и для газа кок-
совальных печей. Преиму-
щество двойного действия:
большая мощность на ко-
лено, простой шатунный
механизм, закрытый пор-
шень, благодаря чему газ
просачивающийся через не-
плотность поршня не вы-
ходит варужу, легкое под-
держание исправного со-
стояния; недостатками по
сравнению с вертикальными
илп горизонтальными мно-
гоцилнндровыми моторами
простого действия явля-
ются: большая площадь для
установки, более трудный

доступ к внутренним цилиндровым камерам п поршням, более плохое уравно-
вешивание масс и, благодаря неблагоприятной форме стенок, больший расход.

’) Schultz. Основные методы серийного производства двигателей внутр, сгорания,
z. а. V. а. 1. 1323, стр. гтз.
Фиг. 1043. Газовый мотор Нюреибергского завода.

А—Крейцкопф. В—Цилиндр. С—Коробка всасывающего клапана. В— Коробка выхлопного
клапана. А—Промежуточные направляющие. А7—Поршень (охлаждаемый водой). G— Штан
говая муфта.

Выполняется, как 2-тактный мотор, с дозирующим насосом, в котором
воздух и газ сжимаются до 0,15—0,3 at давления продувки, с тем. чтобы
в конце выхлопа поступить в рабочий цилиндр; специально применяется
для сильно колеб-
лющегося числа обо- Прекр^щ спуска	Прекра ш,. продувки

ротов, например,
для воздуходувок
сталелитейных заво-
дов. Скорость порш-
ня ограничивается
условиями продувоч-
ного процесса; коли-
чество литрового
тепла ограничено
опасностью образо-
вания в стенках тре-
щин (бр. Клейн).

Двигатели с об-
разованием смеси
внутри цилиндра
(форсуночные
моторы) служат
для использования

Фиг. 1044.

жидкого, но тяжело
испаряющегося топлива (тяжелые сорта масла), как керосин, соляровое
масло, каменноугольная смола и сырая нефть.

Моторы с калильным шаром: моторы низкого давления,
применяются преимущественно для небольших мощностей. Высокий рас-
ход должен быть компенсирован дешевой покупной ценой, поэтому
обычно изготовляются как простые бесклапанные 2-тактные моторы
с кривошипно-камерной продувкой (фиг. 1044). Сжатие 8—10 at, для
облегчении проворачивания от руки.

Фиг. 1045 а,в

В последнее время получают увеличивающееся распространение
моторы среднего и высокого давления, 2-тактного и 4-такгвого типов,
с калильной головкой или с форкамерой, которая перед пуском разогре-
вается лампой или фитилем (фиг. 1030, мотор Бейна в Мангейме). Рас-
ход, по сравнению с моторами низкого давления, довольно благоприятный,
распиливание топлива обычно производится без помощи сжатого воздуха.

Примеры. Вертикальный, 2-тактиый, нефтяной мотор завода Дейтц, модель PMt
таблица 13, стр. 759, вертикальный 4-гактиый нефтяной мотор, модель RII заводов Ман-
гейм н многие другие. Эти предкамерные моторы с небольшим накалом перед пуском
образуют переходную ступень к дизелям, работающим без подогрева перед пуском.

Дизеля строятся вертикальных или горизонтальных типов, при
4-тактном процессе работы с 10 - 200 P.S. в рабочей камере, большие
мощности (300—1000 P.S. в пилиндре) обычно выполняются 2-тактными.
Увеличение мощности мотора достигается расположением в ряд 2, 3,
4, 6 цилиндров одинарного действия; только при еще больших мощ-
ностях применяется принцип двойного действия1).

1) Лучший обзор дает Nagel в Z.d. V. d. I, 1911 г., сгр. 1318 и Z. d. V. d. 1,1923 г.,
стр. 677.
Веском прессорный тип выполняется в настоящее время для
малых и средних мощностей, смотри, например, фиг. 1045а и Ь, модель VM
завода газовых двигателей Дейтц, далее
таблицу 12 (моторы Дейтца) и таблицу-
10 (моторы MAN, Аугсбург). Для боль-
ших мощностей еще предпочитается
воздушное распылив ан ие топ-
лива, например, модель EV MAN’a,
Аугсбург (таблица 11). При беском-
прессорпом моторе все же необходим
небольшой вспомогательный компрессор
для приготовления пускового воздуха
(фиг. 1045а).

Общие конструктивные
данные: для небольших вертикальных
моторов применяется коробчатый вид
станины, для больших А образный.
В первом случае, отдельные цилиндры
располагаются на общей коробке, в по-
следнем случае. Л-образвой станины,
на общей основной плите.

Пример: для А-образной станины (фиг. 1046)
модель EV завода MAN для коробчатой станины
(фиг. 1045 b л 1039).

Горизонтальные моторы строят К е р-
т и н г в Ганновере, завод газовых дви-
гателей Дейтц и др.

Преимущества: легкий демон-
таж шатунного механизма и вала, не
снимая распределения; ограниченная

Фиг. 1046.

высота.

Пример: модель MKnMG Дейтца, уже нс строящаяся
как „Verdranger-Motor“ ') (таблица 14, стр. 760.).

Фиг. 1048.

фаг. 1049.

Фиг. 1047.

*) Schmidt. Дейтдезскяе торлэ.пталькые (Сскомпрессорные дизеля, Z. d. V. d. Т,
1Я99 г
Строительные размеры. Таблицы от 10 до 14 служат для определения размеров
рыночных моторов. Они относятся к моторам MAN и заводов газовых двигателей Дейтца,
однако, они подобны моторам других фирм.

Таблица 10. Вертикальные, 4-тактные, бескомпрессорные дизеля MAN
(к ней фиг. 1047—1050).

Обозначение	GVu 3U		GVu 36	GVu 43		GVu 50	
Ход	в	ст  Диаметр цилиндра	в	ст  п об./мни	  в m/sec	...  Цилиндровая мощность. N : s в P.S	  Рте = tg/™2	• 	 •	30  21 275-400 2,75—4,0  17—26  5,5-5,7 ’)		36  26 250—350 3,0—4,2  80-42  5,6—5,8	43  29 225—325 3,23-4,65  40—57 5,5—5,7 2)		50  Я4 5 215—300 3,6—5,0  62-83 5,3—5,5 2)	
в—число цилиндров	2	3 | 6	3 | 6	3	6	3	6
А .......	.вт  а	  Глубина фундамента D ..... Высота помещения			2,0	2,2 | 2,7  1.7  0,25  1,3  2,3	2,2 | 2,9 1,75 0,33 1,7  3,5	2,4 | 3,1  2,0  0,4  1,9  3,8		2,7 | 4.0  2,0 0,47  2,0  4,6	

’) Допускает 10°/о перегрузки. 2) Допускает 20°|0 перегрузки.

Таблица 11. Вертикальные 4-тактные дизеля с воздушным распили-

ванием топлива (к ней фиг. 1046, 1048—1050).

Обозначение	EV 49		EV 60			EV	68		EV	£0
Ход	в ст  Диаметр цилиндра в ст п об./мин	  ...... в m/sec	4S  34  215  3,5	,5 250  4,1	6С  42  187  3,7		,5 215  4,3	187  4,2	8  £  215  4,85		90  64  150  4,5	
Цилиндровая мощ- ность : s . . в P.S. рте 	н ВД™5	55  5,0	62  4,85	85  4,82		100  4,93	133  5,2	150  5,1		250  5,18	
Число цилиндров s . . .	2 | 3	4 | 6	2	3	4 | 6	3 | 4		6	4	6
А .		в т  - - • • • „ „  С . . .	. . . „ „  		 „ „  Высота помещения	.	2,1 1 2,5 1 2,9 | 4,0  2,5  0,215  2,0  4,7		2,7	3,1 | 3,5 I 4,1  2,8  0,27  2,45  5,8		3,6 1 3,8  2,9  0,3  2,8  6,5		4,8	4,4  3  0  3  8	7,5  4  42  7  7

Допускает 20°/о перегрузки, мотор строится также 5-пилиндровым.
Таблица 12. Вертикальный 4-тактный многоцилин-
дровый мотор завода Дейтц (фиг. 1045 а и Ь).

Обозначение	VM 1*45	VM 1-58
Ход в cm		45	58
Диаметр цилиндра в ст . .	28	36
п—число об./мии .	250 I 300	215 | 250
Дг.-й1)		40 |	50	80 J 90
Число цилиндров S .	2, 3, 4, 6	3, 4, 6
в m/sec .	3,75	4,5	4,15	4,8
Рте в kg/cma	5,2	5,42	5,67	5,48

) - Примечание к таблице 12.
Цилиндровая мощность дана
для бескомпрессориых дизе-
лей с чисто механическим
распиливанием с возможностью
перегрузки до 20°/о. Аналогичная мощ-
ность достигается также в двигателях,
выполненных для работы газом, для чего
требуется только небольшое видоизмене-
ние обслуживающих деталей и иной длины
шатун. Размеры машни аналогичны раз-
мерам моделей MAN равной мощности
и одинакового числа цилиндров.

Фиг. 1051.

Таблица 18. Вертикальный 2-тактный мотор завода. Дейтц

Обозначение	РМ 1.17	РМ 1.22	РМ 1-ЗО
Ход	в	ст	17	22	30
п число об /мин ......	550	450	340 I 430
яе-.г		6	10	20 |	25
Число цилиндров 3 		1 и 2	1 и 2	1 и 2

Моторы с высоким сжатием жидкого топлива с камерой предварительного воспла-
менения.
Таблица 14. Г оризонтальные 4-тактные цилиндровые моторы
завода Дейтц (фиг. 1051).

Обозначение	МК 3-39	МК 3.47	МК 3-60	MG 9.65	MG 9-72
Ход	в	ст	39	47	60	65	72
Диаметр цилиндра в ст	26	31	37	39	43
п—число об./мин ....	270 I 300	235	260	200	215	200	190
Не ’)	в	P.S.	20 | 25	32	40	БО СО	80	100
	в	m/sec	3,5	3,9	3,7	4,1	4,0	4,3	4,34	4,55
Рп.е	Blg/cm2	3,2	3,6	3,5	3,9	3,5	3,9	4,65	4,55 •
Д	в	т	3,2	3,5	3,7				
		 „	1,9	2,0	2,4	—	—_
		2,15	2,46	2,76		—

Мощность относится к бескомпрессорным дизелям с распиливанием топлива при
помощи вытеснителя для двигателей, работающих с зажиганием смеси (газовые моторы),
м01цность в среднем выше. Газовые моторы строятся с уменьшенным сжатием и с изме-
ненными вспомогательными механизмами. Модель MG строится также сдвоенного типа.

VIII. Газовые турбины.

В газовых турбинах рабочая энергия, находящихся под высоким
давлением продуктов горения (газов) передается на вал без посредства
металлических поршней и шатунного механизма. Рабочими газами
служат илп отходящ ю газы включенного перед турбиной поршневого
двигателя (турбина, работающая отходящими газами) плп они получаются
из свежс-нодведенной смеси газа или жидкого топлпва с воздухом (тур-
бина, работающая свежим газом). В настоящее время имеют экономическое
значение лишь последние и то только как турбины большой мощности.
Относительно расхода тепла, отнесенного к мощности на валу, можно
сказать, что невидимому, он ие может достигнуть ни расхода поршневых
газовых машин, ни расхода паротурбин высокого давления; механические
потери в газовых турбинах значительно более высоки, чем в поршневых
машинах иля паротурбинах.

Преимуществами, посредством которых может быть достигнуто
выравнивание газовых турбин в отношении паротурбинных установок,
являются: карбюрирование топлива с добыванием ценных побочных про-
дуктов, прп отпадении котельной и конденсационной установок; значи-
тельное уменьшение стоимости установки; в сравнении с газовыми
поршневыми двигателями: простота конструкции, значительное уменьше-
ние установочной стоимости, большая надежность в эксплоатации, большая
мощность в одном аггрегате, незначительная величина потребной площади,
пезга [ительное напряжение фундамента.

Возможность применения, несмотря на неблагоприятный
расход, тепла, получается тогда, когда суммарная эксплоатацпонная стои-
мость, зависящая не только от расхода тепла, ио и от. стоимости всей
установки и стоимости содержания, будет ниже. При очень дешевом
.тепле", получающемся в газовых установках с использованием побочных
продуктов или на заводах, или в цехах, где есть наличие избыточного
количества газов, газовые турбины имеют бесспорное преимущество, во
всех остальных случаях это вопрос подсчета, решение которого обусло-
вливается переменными соотношениями между тепловыми и установоч-
ными факторами. Установки с газовыми турбинами, без сомнения, не
имеют перспектив и тех случаях, когда они выходят такими же слож-
ными и дорогими, как и газовые поршневые машины или паротурбинные
установки в централях одинаковой мощности.

Подразделение газовых турбин.

а) „Сухие" газовые турбины; продукты сгорания самостоятельно протекают через
направляющую и рабочую систему.

1)	Сухие турбины внутреннего сгорания, со сгоранием смеси прн постоянном объеме:
без прел варите ль пого сжатия смеси и
с предварительным сжатием смеси.

2)	Сухие турбины внутреннего сгорания, со сгораппем смеси под постоянным
давлением.

б, „Мокрые" газовые турбины; продукты сгорания сами ио протектют через рабочие
органы, а вместо вих действует вода, которая совершает в рабочем пространстве сгора-
ния, подобно поршню, возвратные движения.

1)	С неподвижными камер «м i сгорания.

2)	С вращающимыся камерами сгорания,

А. Рабочие процессы выполненных газовых турбин.

Рабочие процессы в камерах сгорания газовых турбин или турбин,
работающих иа жидком топливе, соответствуют рабочим ‘процессам
поршневых моторов: циклам — Ленуара, Отто и Дизеля; процессы
в соплах и рабочих колесах аналогичны таковым же в водяных или
паровых турбинах. См. гл. VI, стр. 653 и сл.; гл. VII, стр. 700 и сл. и гл. IX,
стр. 769 п сл. Более подробно о теории рабочего процесса дано у Стодола:
„Паровые и газовые турбины", шестое изд. Берлвн, 1924 г. 10. Шпрингер.

а)	Сухие газовые турбины.

Основной принцип действия. Продукты сгорания рас-
ширяются в соплах п отдают энергию рабочим лопаткам. Турбины
строятся обычно активного действия (струйные) с одной ступенью давле-
ния и, самое большее, с двумя ступенями скоростей. Перед рабочим
колесом включаются одна пли несколько камер сгоранпя, которые заря-
жаются при помощп компрессоров рабочей смесью. Сгорание протекает
или при постоянном объеме (в виде взрыва) в замкнутой камере или
в открытой камере прп постоянном давлении.

Температурные границы рабочего процесса сужены из практических
соображений; выдерживаемая лопаточным венцом продолжительная или
средняя температура 400—450°.

Противодавление при расширении обычно равно атмосферному давлению.

1.	Сухие турбины бызтрого сгорания. Сгорание смеси протекает
ступенями в виде ряда следующих друг за другом внутри большого числа
камер сгорания взрывов; каморы сгорания отделяются от трубопроводов
и сопел (форсунок) вентилями (фиг. 1052). Перед вводом смеси, камера сго-
рания продувается воздухом, подобно как в 2-тактном поршневом двигателе.
Воздействие на лопатки рабочего веица носит ударный характер.
С точки зрения теплотехники желательно допускать при-
менение „острой" смеси с наивыгоднейшею скоростью сгорания и высо-
кими конечными температурами, так как для камер сгорания форсунок,
рабочих и направляющих лопаток приходится принимать во внимание
только средние температуры. Потери тепла в окру-
жающуюсреду, за счет теплоизлучения, сравнительно
За-:Ih невелики, вследствие очень коротких промежутков
времени, приходящихся на линии расширения. Сухие
и выхлопные газы делают возможным использование
Фнг. 1052.	отходящего тепла, в котором включено также

тепло трения и вихреобразования.

Сточки зрения эксплоатации выгодно понижение до
желаемой величины средних температур лопаток, за счет применения
достаточного количества продувочного воздуха, так как подготовка про-
дувочного воздуха обходится дешево.

Следующие обстоятельства, наоборот, влияют отрицательно па
экономический коэффициент полезного действия:

протекание продуктов сгорания через форсунки и лопатки проис-
ходит с переменной скоростью и отдача колеса ничтожна; таким образом,
активное действие получается менее благоприятным, чем у паровых турбин;

потери от троиия колеса, находящегося н области давления отходя-
щих газов, во много раз больше таковых при разреженном паре; про-
дувочный воздух течет медленвее, чем рабочий газ, вследствие чего можно
ожидать неблагоприятного тормозящего действия в рабочих лопатках
и увеличения нагрузки продувочного насоса.

Сухие турбины быстрого сгорания без предварительного сжатия.
Рабочий процесс соответствует циклу Ленуара. Минимальный расход
анергии на продувку и зарядку. Рабочий процесс турбины без потерь,
изображенный па фиг. 1053 при упрощающих допущениях, ведет
к использованию тепла до 20%.

Достигаемый при этом цикле общий коэффициент полезного
действия получается из следующего баланса, составленного на
осиоваиии приблизительных оценок величии промежуточных коэффициен-
тов полезного действия, которое до сих пор еще окончательно твердо
не установлено:

Тепло в смеси перед сгоранием Qj............... 400	kcal/kg

„ унесенное водою, потере, шое на лучеиспускание

и неполноту сгорания (S°/o)	  32	„

„ соответствующее неиспользованной энергии исте-

чения из турбины (12%)................... 48	„

„	потерянное на окружности колеса (60%)..... 29	„

„	использованное па валу (8,0%)............. 23	„

Следовательно, общий коэффициент полезного дей-
ствия около 6°/0.

Эковомии от работы продувочного насоса при этом процессе противо-
поставляется весьма значительная потеря с отходящими газами, много
превышающая мощность, потребную для привода продувочных насосов,
(паровая турбина за котлом, обогреваемым отходящими газами). Процесс
может быть улучшен путем перехода к предварительному сжатию смеси;
величина сжатия выбирается из соображения возможности покрытия
потребной мощности за счет тепла отходящих газов
Сухие турбины быстрого сгорания с предварительным сжатием.
Рабочий процесс соответствует циклу Отто, с расширением продуктов
сгорания до наружного давления и с предварительным сжатием смеси
вне камеры сгорания; последняя воздуходувками ие только продувается
через турбину, ио и идет на зарядку.

Рабочий процесс, изображенный на фиг. 1054, при упрощающих
допущениях, дает основание ожидать использования тепла в идеальной
турбине до 45%.	(1

Фиг. 1053 ’).	Фиг, 1054 ').

Достигаемый в действительности общий коэффициент полезного
действия получается, как и ранее, при аналогичных оценках промежуточ-
ных коэффициентов полезного действия, из следующих сопоставлений:
Тепло в смеси перед сгоранием (>,.............. 400 kcal/kg

„ унесенное охлаждающей иолой, лучеиспусканием,
неполноты сгорапня (7и/0)................... 28	„

 „ соответствующее неиспользованной энергии исте-
чения из турбины (38°%)..................... 15'2	„

„	потерянное на окружности колеса. (6С°/0) . .	91	„

„	используемое на валу (70"%).	‘............... 64	„

Общий коэффициент полезного действия возрастает,
таким образом, примерно, до 16%, при предпосылке, что уменьшенного
количества тепла в отходящих газах все же хватит
на покрытие потребной мощности для продувочного
и зарядного насосов.

2.	Сухая турбина постепенного сгорания. Камера
сгорания используется для производства сгорания

под высоким давлением (фиг. 1055). Смесь сжимается Фнг. 1055.
компрессорами до давления воспламенения и горит
в камере сгорания без изменения давления. Камера сгорания открыта
в сторону сопел. Продукты сгорания перетекают на рабочее колесо.

С точки зрения эксплоатации выгодным является:
отсутствие ударных напряжений в лопатках, п отсутствие запорных
органов в области пламени.

Теплотехнически невыгодным является: непрерывная
высокая температура в камере сгорания, объем которой соответствует

') На фиг. 1053 н 1054 вместо W. Е. следует читать kcal.
объему газовых илп иофтяиых топок, что дает повышенные тепловые
потери против турбины быстрого сгорания даже в том случае, если
применяется охлаждающаи вода. Непрерывная подача сильно сжатой
смесп требует значительного расхода энергии для зарядки камеры сгора-
ния. Для достижения желаемой
температуры лопаток в 400° не-
обходимо охлажденпе самих про-
дуктов сгорания; значительные
тепловые потери в охлаждающую
cpeiy. Если это охлаждение
достигается при помощи впрыски-
вания воды, то использование
тепла отходящих газов становится,
вследствие образовании в вых-
лопе кпелот, сомнительным; не-
обходимое количество энергии для
компрессоров должно тогда брать-
ся от турбинного вала. Для рабо-
чего процесса с охлаждением про-

дуктов сгорания при помощи впрыскивания воды (фиг. 1056) можно
было бы, сделав ряд упрощающих допущений, ожидать исполь-
зования тепла для идеальной турбины около 24,5 % при давлевии сгорания
в 6 at abs.

Достижимый в действительности общий коэффициент по-
лезного действия получается из следующего сопоставления, для
которого были приняты оценки подобные предыдущим;

Тепло в смссн перед «горанвем Qu............... 400 kcal/kg

из него, тепло унесенное с охлаждающей водой иа луче-
испускание и теплоту сгорания.................... 40

Тепловые потери прп стечении из идеальной турбины .	130	„

„	„	иа окружности колеса (65°/0)....... 85	„

„	»	На ва>у (85«/„).................... 72	„

из него приходится компрессору (35 :0,7).......... 50	„

Остаток, обращаемый в работу...................... 22	„

При отказе от использования тепла отходящих газов, можно ожидать для
этого процесса общий коэффициент полезного действия около 5,5%.

Ъ)	Мокрые газовые турбпны.

Основной принцип: мокрые газовые турбпны обладают одним
илп многими неподвижными или вращающимися камерами сгорания
с отверстиями для втекания и вытекания газа нли воды. Газообразные
продукты сгоранпя протекают ие сами через сопла и лопатки, а вместо
них течет вода, которой они в камере сгорания отдают свою энергию
и которая и производит работу сжатия рабочей смеси в камере
сгоранпя. Передача энергии от газа к воде и от воды обратно к свежей
смеси про щходпт непосредственным воздействием ‘газов на перемещаю-
щийся подобно поршню, уровень воды, столб которой совершает попере-
менно возвратное движение. Передача избытка энергии валу турбины
происходит пли непосредственно во время колебательных движений
воды сквозь направляющую и рабочую систему или посредством вспомо-
гательных приспособлений в виде воздушного колпака, к которому
вода подкачивается толчками и который направляет ее достаточно равно-
мерным потоком к любой части турбины.

Отсюда видно, что мокрая газовая турбина в сущности представляет
из себя водяную турбину, включевную за поршневой газовой машиной,
поршни и шатунный механизм которой заменены водой. Внутри камеры
сгоранпя могут быть воспроизведены все, обычные в поршневых машинах,
рабочие процессы.

С точки зрения вксплоатации выгодно, что: как
в самой турбине, так и в непосредственно омываемой водой камере сго-
рания не возникает трудностей, связанных с тепловыми явлениями.

С точки зрения теплотехники неблагоприятны:
большие тепловые потери, в попеременно возвратно двиясушутсся воду,
в случае, если ее поверхность
раздробляется. Использование
отходящего тепла невозможно,
благодаря уносимой в выхлоп
воде.

1.	Мокрые газовые турбины с неподвижными камерами сгорания.
Водяной столб—поршень (фиг. 1057) колеблется под действием продуктов
сгорания между камерой сгорания, в которой перемещается взад и вперед
уровень воды и воздушным колпаком, в который поступает такое количе-
ство воды, какое втекает в конпе расширения продуктов сгорания, продол-
жающегося до давления ипже атмосферы (разряжение4, через обратный
клапан в камеру сгорания. Из воздушного колпака вода течет достаточно
равномерно сквозь любого типа водяную турбину обратно к всасываю-
щему каналу.

При производстве в камере сгорания 4-тактиого процесса колеблю-
щийся водяной столб (фпг. 1058) выталкивает выхлопные газы до закры-
тия выхлопного клапана, после чего ои сжимает остаточные газы. Второе
колебание водяного поршня ведет к самостоятельному всасыванию новой
смеси, второй обратный ход сжимает всосанную смесь. (Подробнее о дей-
ствии помпы II um р гh оу’я см. Lorenz, Z. d. V. d. 1. 1911 г.,
стр. 1852, Noack, в том же журнале, 1913 г. стр. 885,92 и 942/8 и
Kohler, Dissertation, Charlottenburg, 1923 г.).
Рабочий процесс, совершающийся в камере сгорания, соответствует
циклу Отто и позволяет при применении „острых" смесей ожидать исполь-
зования тепла в машпне без потерь до 35%. Отсюда для подобной тур-
бинной установки общин коэффициент полезного действия получился бы
примерно по следующей оценке:

Тепло в смеси перед сгоранием...................... 400 kcal/kg,

Из него тепло унесенное водой лучеиспусканием и неполнотой
сгорания (9°/0)....................................36	„

Тепло индикаторной работы (26°/0).............. ...	104	„

„ из него в установке воздушного колпака (90°/о) .... 95	„

„ эффективной мощности турбины (85°/0)...........80	„

Таким образом общий коэффициент полезного действия равен
примерно 20°/о-

2.	Мокрая газовая турбина с вращающимися камерами сгорания.
Два вращающиеся колеса R и R', между которыми введено неподвижное

Продувка и 5
наполнение ~ Расширение

Фиг. 1059.

направляющее кольцо L, обра-
зуют одну общую ячейку, в
которой заключены вращаю-
щиеся камеры сгорания V
и V вместе с относящимися
к ним водяными поршнями К
п К' (фиг. 1059). Гидравличе-
ские поршни колеблются во
время вращения подвижных
колес от одной камеры сгора-
ния к другой, оставаясь во
время своего колебания все
время связанными друг с дру-

гом через отдельные каналы направляющего кольца и их массы взаимно
дополняются до общей массы.

Когда, при производство 2-тактиого процесса, поршень К под
действием продуктов сгорания, находящихся в камере V, отходит наружу,

то вытекающая по окружности колеса вода направляется напра-
вляющим кольцом на поршень К', который поэтому отходит внутрь
и сжимает новую смесь. Во время этого хода поршневая пара К К'
поворачивается из положения I в положение II (см. схему кругооборота),
при этом она использует для перехода воды все новые направляющие
лопатки с переменным углом наклона, избыток энергии между работой
расширения в камере V и работой сжатия в камере V отводится на вал.
Для обратного хода воды из R' в R направляющее кольцо переключает
соединение обратно, именно К' в R' с К" в R, прп этом под поршнем
К' действуют ранее сжатые и воспламенившиеся рабочие газы, в то время
как под К" следуют друг за другом процессы: продувка, зарядка и сжатие.

Приведенное выше схематическое изображение рабочего процесса
охватывает только отдельные ячейки турбины в их взаимной работе;
в действительности вся поверхность колеса составлена из подобных
ячеек. Все эти вращающиеся ячейки во время одного оборота получают
различные давления, передающиеся через зазоры входящей и выходящей
по окружности воде, однако при установившемся состоянии при каждом
проходе через определенное положение в пространстве опп обладают
в данном месте каждый раз одним и тем же внутренним давлением,
наполнением водой, давлением в зазоре и проходной скоростью в зазоре.
Поэтому в направляющем кольце устанавливаются почти постоянные ско-
ростные соотношения, в то время как в проходящих мимо рабочих ячей-
ках имеет место относительное переменно-возвратное движение на-
подобие движения поршня. (Подробнее о рабочем процессе турбины
Stauber’a и величинах частных и общего коэффициента полезного
действия смотри S t о d о 1’а, „Паро-газо-турбииы“.

В. Выполняемые газовые турбины.

а)	Сухие турбины быстрого сгорания без предварительного
сжатия.

Турбина Караводина (фиг. 1060). Выполнение 1908 г.; N — 1,6 Р. S.,
« = 10 000 об/мин. Наиболее простой и теплотехнически нерациональный
тип. Четыре камеры сгорания по 230 ст3, дпаметр (сопел) = 16 mm,
диаметр колеса L a v а 1’я = 152 mm. Нет ип продувки, ни зарядного

Зарядка 1 Время в в*к. Продувка 1,2”

6,3.."	'

Cropaiiiic в
расширение 0,25"

Фиг. 1061.

насоса, ни запорных органов (в соплах). В относительно длинной и узкой
соединительной трубе между камерами сгорания и соплами возникают
колебания, которые и образуют иа „дие“ камеры сгорания разрежение
достаточной величины для того, чтобы подсасывать новую смесь непосред
ственио к продуктам сгорания. Зажиганием прп помощп свечи пользуются
только при пуске, после пуска зажигание происходит самовоспламенением
от стенок и остаточных газов. Число зажиганий в секунду около 40.
Экономический коэффициент полезного действия предполагают
равным 2,5 %. Величина смешения всосанного заряда и имеющихся в конце
всасывания остаточных газов ведет прп сгорании в открытой камере
к настолько ограниченному повышению давления, что становится понят-
ным экономическая неудача турбии этого типа. (Общие даииые в Engi-
neer 85/1923, стр. 466 и след).

Ь)	Сухая турбина быстрого сгорания.

Турбина Хольцварта (фиг. 1062). Начиная с 1908 г. последовательно
газовая турбина 700 kW, п = 3000 об /мни.; турбина жидкого топлива
300 kW, п - 3000 об./мии., газовая турбина 5000 kW, п = 1000.
Двухвенечноо, массивное колесо; от 6 до 10 «амер сгорания, распо-
ложенных вокруг вала. Зарядка газом и добавочным воздухом под давле-
нием 3—4 at abs производится после обильной продувки; управление
всеми клапанами гидравлическое, маслом. Впрыскивания воды нет, исполь-
зование тепла отходящих газов производится при помощи подогревателя,
испарителя, перегревателя и паро турбины и покрывает потребность в энер-
гии на продувочный и зарядный насосы.

Опытные данные: время продувки 1 sec, время зарядки 0,25 sec,
время расширения 0,25 sec (фиг. 1061); теплотворная способность смеси
400 kcal/ni3; температура смеси перед сгоранием 100°, наибольшее давле-
ние в 15—20 at; ваивысшая температура сгорания 1600—1700°, наивыс-
шая температура струи пламени 700°; средняя температура камеры сго-
рания 380—400е, в камере колеса 400—450°, наибольшая скорость струи
1400 m/sec, окружная скорость 180—220 m/scc. Общин коэффи-
циент полезного действия 17-—18 % (часть подведенного тепла
в используемой на валу работе).

Специальное указание: скорость сгорания может быть сильно
повышена при помощи вавихриваиия; эксплоатация на жидком топливе
предполагает его тонкое распиливание во время совместного вдувания
с зарядным воздухом и отсутствие внутри камеры сгорания плоскостей,
от которых топливо могло бы отражаться.

Время рабочего процесса в П/г sec соответствует 2-тактиой порш-
невой машине, имеющей только 40 об./мин., поэтому камеры сгорания
и их управление для больших турбин получаются относительно дорогими.
Кроме того покупную стоимость сильно удорожают вспомогательные
машины, продувочный и зарядный насосы, котел для использования
отходящего тепла и паровая турбина. Несмотря на это стоимость изго-
товления такой газовой турбины для больших мощностей составляет
только */з от таковой же стоимости паровых турбин с газовой топкой
н */5 от стоимости установки газовых поршневых маши а одинаковой
суммарной мощности, образованной из более мелких единиц. (Общие
данные по Н о 1 z w а г t Ь).
с)	Сухая турбина постепенного сгорания.

Турбина Lemale-Armengaud (фпг. 1064). Построена небольшой мощ-
ностью в 1903/04 г. N =26 F. S., п = 20 000 об./ыин. Одноступенчатое

колесо Лаваля,
камера сгорания
выполнена с кар-
борундовой футе-
ровкой и охла-
ждением. Распы-
ленный и подо-
гретый парафин
подводится вме-

сте с воздухом	фиг 1М4.

и воспламеняется

первоначально при помощи раскаленной платиновой проволоки. Подогретая
вода примешивается перед соплом. Давление в камере сгорания 5.2 at;

Фиг. 1065.

температура сгора-
ния 17(Х)°; темпера-
тура в камере колеса
500°. Коэффи-
циент полезно-
го действия од-
ной турбины (М О |Ц-
ность навалу:
: подводимое коли-
чество тепла
пересчитанное в ра-
боту) полагается ~
= 9,5%, при чем

энергия, затрачиваемая иа получение сжатого воздуха, ие учтена.

Вторая построенная турбина, N - 400 Р. S. н и =4250 оборотов в минуту, имеет
рабочее колесо с двумя венцами диаметром 952 mm; колесо н лопатки, а также выхлоп-
ной трубопровод, охлаждаемый водой. Предварительное сжатие воздуха 5,2 at. темпера-
тура в пространстве сгорания достигает 17бОи, в сопле—560°, в пространстве рабочего
колеса 400 . Коэффициент полезного действия примерно 5,3°/О, при этом расход энергии
на заготовку сжатого воздуха не учтен. Испытанья закончились в 1909 году. (См. Engi-
neer 85 (1923), стр. 466 и сл.).

Паротурбинные установки с точками, работающими на тяжелых
жидких топливах значительно экономичнее и надежнее в работе, чем
газо-паровые турбины с высоким давлением сгорания н компрессорами
высокого давления.

d)	Мокрые турбины быстрого сгорания.

1.	Турбинная установка с насосом Хэмфри (Humprey) — чертеж см.
иа фиг. 1065, описание в дополнении 2, к т. II Справочника, на
стр. 1434.

2.	„Пылящая" турбина. Чертеж см. на фиг. 1063, описание в допол-
веиии 2, к т. II Справочника, иа стр. 1434.
IX. Гидравлические двигатели.

Перевод Г. Л. Вольперта, под редакцией проф. В. Э. Классен.

А. Водяные колеса ’).

Используется главным образом энергия положения воды. Чпсло обо-
ротов—небольшое. Пригодны к пспользоваппю только прп небольших
напорах п небольших расходах воды. Регулирование несовершенное. Рес
большой. В случаях сильно загрязненной воды или при невозможности
тщательного ухода за установкой, водяные колеса, ввиду своей простоты,
предпочтительнее турбин. Введем обозначения:

Q — п: ит?кт.2ощ'(» кошчрргво коды в ma/scc,

— скорость подходу вод 1.1 (в верх пом плесе) к полосу в m/src,

Го — скорость, с ко юрою вода, стекая с колеса, постгпъет в нижний плес в m/scc,
Н' — разность уровней верх, п нпж. плесов у колеса (геометрический паиор) в ш,

II — действительный вапор

2/7

N— 100Э QH ‘ 75 —абсолютная мощность падающей воды в Р. S.
— TtN ~ полезная мощность колеса в Р. S-,

9i — число обороюв колеса в минуту, D — 2R —внешний дламетр колеса в ш,
b — ширина просвета между венцами в га,
а — глубина ковшей, измеренная по ртднгсу, в га,
Ьо — ширина струи в т, .% — толщина струи в га,
6 — толщина листа, но которому притекает годя, в т,

а?0 — зазор между окружи, колеса н ни ж. краем листа, по которому притекает вода, в та,
е - число лопаток,

t - tzD : z — шаг лопаток в га, i — число спиц,

® — <о7? ~ 2к Rn : 60 — окружная скорость колоса в m/scc, G — вес колеса в kg,

q 60 Q : zn — Ko.ni’i. воды содерж. в пространстве между двумя лопатками, в т3,
е ~ Q : (/Ьо — степень наполнения,
а?"— расстояние между колесом и уровнем нижнего плеса в гп,

h? — потеря напора при входе в колесо в m; ha — потеря напора прп выходе, в ш,
д = 9,81 m(scc2 — ускоренно силы тяжести.

а) Верхнебопные колеса 2). (Фиг. 1066).

Применяются при напорах 1Г > 3 т.

Вода поступает в колесо в наивысшей его точке; в быстрсжсд-
ных колесах — перед наивысшей точкой. Направление вращения ус/пиа-

Фиг. 1С66.

вливается наполненном нескольких ковшей пе-
ред пуском колеса в ход.

Окружная скорость колеса обык-
новенно равна и=1,5 до 2 m/sec.

Горизонтальный компонент ско-
рости, с которою вода поступает в колесо
ch = 2.5 V v .

Коэффициент полезного дей-
ствия хороших верхнебойиых колес ц 0,85.

Определение размеров. Напор в подводя-
щем канале равен

Ло = (l + O К^2:2.9)-(С12:2<7)]

плп, если пренебречь с„ Лр= (1+C') ffc2: гд(; С'= 0,10 до 0,15.

’) По В а с h * у, Bic Wasscrrader, ч. II, 1886.

Ср. Ehcm ап пЛеЬег ci ас пене Bcrcchnungsweise der Wasscrrader, „Der Muller®,
Zeitschrift f. d. gesamte Milhlonlndustrie, 1907.
Ширина струи несколько меньше ширины колоса, так как
между струей и стенкой образуется прослойка воздуха; она равна:

Ьо = Ъ — 0,4 до Ъ — 0,2 для колес без среднего венца,
b0 = b — 0,8 до Ь — 0,4 для колес со средним веицом.
Толщина струи s0 = Q:(b0 ch).

Средняя линия АВР водяной струи представляет из
себя параболу. Вершина ее лежат в точке А (определяется величиной Ло);
горизонталь ch служит касательной в вершине ее, а вертикальная линия,
проведенная через точку А,— главной осью; параметр параболы равен 2р,
а фокус G лежит снизу от А на расстоянии A G —р : 2 = ch2: 2д ---
= hp: (1 + С)- Построение параболы см. в т. I, Математика, стр 109.

Частица воды, вступающая в колесо в точке В, описывает абсо-
лютную траекторию ВР. Для определения на относительной
траектории BP"N точки Р', соответствующей точке Р на абсолютной
траектории, проводят через точку Р радиус МРТ и откладывают ва
окружности дугу TU = ВР’  Радиус UP"M, определяемый точкой (J
пересекает дугу РР", описанную из центра колеса М, в искомой точке В'.

Толщппа подводящего листа из железа 5 = 5 до 8 ты.

Зазор между окружностью колеса и иижиим реб-
ром подводящего лпста щ,ыпп =5 mm; все-таки его следу.'"
делать большим — иа случай образования льда.

Если вода вступает в наивысшую точку колеса, то диаметр
колеса вт определяется формулой

I) 2 В = И— (/«„-]-0,5 s04-o4-a?0 — x'-f-x");

х' означает разность высот между точками В и J в т.

При предварительном расчете D можно положить равным:

В = Н- [ 1,1 (с„2: 2д)	0,2] до D = Н- [1,1 (с;2 : 2д) + 0,1].

Ц е н т р М колеса отстоит от вертпкалп, проходящей через А, на рас-
стоянии у = ]/2р • /-{В — m -j-р) ]/2Bni — т2 -|-(В — пг
где р — 2- ск2 : 2д и m = O,5so + 64- х0. Зная у, получим ас':

х> = В —

~|	3___	3

Глубина ковшей а =	]/ Н до — \/И.

С увеличением а увеличивается и потеря при входе воды в колС'э,
но зато —до опред. предела—уменьшается ширина колеса и стоимость его.

Ширина колеса b — Q: аиг, где е — 0,25 до 0,5.

Прп Ъ > 1,7 необходимо .ставить средний венец илп, по крайней мере,
укреплять опалубку колеса.

Шаг лопаток I (т.-е. среднее растояние между двумя лопатками
по варужной окрулшости) делается равным от 4/3 до 3/2-кратной длины
дуги AD. От t зависит число лопаток г = ~D: I. В зависимости от кон-
струкции колеса г должно быть кратным числа спиц i; последнее делается
равным от г Z) 2 до г ~ D -|- 3.

Величина х' должна быть такой, чтобы погружение колеса в воду
нижнего плеса было невозможно.	49»
п. двигдтили.

Форма лопатой. Железпые лопатки (фиг. 1066). Очертание
лопатки составляется из двух дуг окружностей b{b и bfi^ таким образом,
чтобы эта лпкня, какаясь относительной траектории BN, пересекала
окружность колеса в точке Ь, отстоящей от В на расстоянии(измеряемом
по дуге) ВЬ 0,5-t = 0,5-60. В точке В эта линия переходит в ра-
диальную прямую, длина которой равна, по крайней мере, ширине полки
угольппка, прикрепляющего лопатку к венцу колоса.

Ъ)	Водяные колеса с кулисой (направляющим прибором).

Применяются прп переменном количестве притекающей воды и пере-
менном напоре. Н' ~ 1,5 до 5 ш.

Кулиса. Назначение ее: подвод воды в колесо без удара. Следова-
тельно, направляющая водяной струи такова, что относительная скорость
попадающей на колесо воды параллельна первому элементу лопатки колеса.
Чтобы избежать сжатпя струп, ширина кулисы делается одинаковой
с шириной подводящего канала. Ширина отверстий в кулисе должна
быть, по возможности, но меньше 60 mm, в противном случае возможны
засорения.

Впуск воды в колесо. Угол между направлением кулисы
и касательной к колесу а5= 27°. Отсюда, абсолютная скорость с’ всту-
пающей воды для самой верхней кулисы равна:

с’ — v • sin ₽ : sin (fi — а)
(определение ₽ см. на стр. 773). Глубина точки В под уровнем верхнего
плеса

= (1 + С) • (с'2: 2д), где С' 0,12.

Фиг. 1067.	Фиг. 1063.

Форма кулисы (фпг. 1067 и 1068). Проводят ВО перпенди-
кулярно к с' (н, следовательно, к окружности радиуса »>'= СО = В sin а),
описывают около В окружность с диаметром s, = ширине верхней ку-
лисы = 0,06 до 0,10 т, затем из точки О описывают две дуги окруж-
ности, касающиеся окружности с диаметром st, и, наконец, дугу окруж-
ности, проходящую черев В. Кривые, определяющие направление при-
текающей воды, должны переходить во внутренние очертания кулисы так,
чтобы изменение направления и поперечного сечении было посгепен-
иым. Количество воды = |j.b0Sj У 2gh,, вытекающей пз этой кулисы
в 1 секунду, должно иметь возможность и втекать в нее. Следовательно,
должно также быть

й < | нА /2^ (/V3 - /й/5 )

ИЛИ

3

Зд'

I2

где есть коэффициент расхода (для железных лопаток р. = до 0,94, для
деревянных — иа 5 — 16% меньше), Ъо — ширина кулисы в свету,
Но <0,90 — коэффициент расхода при входе воды в кулису; значения
остальных символов видны из фпг. 1067.

Чтобы но второй кулисе скорость опять была параллельна первому
элементу лопатки, следует для этой кулиссы а взять больше, чем для первой,
так как v остается постоянным, а абсолютная скорость с' воды возра-
стает с глубиной. Ширина кулисы определяется из условия

3i =g<i = vt>^ry'2gh2, р<0,93.

Далее Л2" S

3_________________________

(7<2')*'2 Ч---_ 1 , при чем р0<0,9().

2poboV2.g J

Таким же образом проектируются третья и четвертая кулисы книзу:
обыкновенно достаточно трех. Полагают S q = Q и приближенно
<Zi = <?2 == Сз, чем вполне определяются s2 и s3 относительно Sj.

Колесо. Диаметр приближение D = Н Ч~ 3,5 т.

Окружная скорость к = 1,6 до 2,2 m/sek.

Сроднее зпачеиие » = 1,8 m/sek.
з_________________________________ з ___________

Глубина колеса a = 0,4V' D-.H до 0,5 Ув: Н, иногда больше,
именно — при сильно меняющемся уровне нижнего плеса.

Ширина колеса b = Q:ave, где е = 1: 3 до 2 : 3.

Шаг лопаток I = 0,5а до 0,7а.

О числе лопаток и спиц — стр. 771.

Глубпиа погружения я, — в предположении, что вода стекает
непосредственно с колеса приближенно со скоростью v — равна Q: bv.

Зазор между направляющей частью установки и колесом делается
как можно меньше; размер регулируется установкой нижнего вкладыша
у подшипника вала.

Форма лопаток. Направление крайнего элемента лопатки (фиг. 1068),
определяется равенствами

га = У£2— (В —aj2, sin р = (В — ai): В.

Впрочем, возможны отступления в ту или другую сторону и тем
более, чем меньшее значение придается тому, чтобы лопатки выходили
из воды нижнего колеса вертикально. При вертикальном выходе NA будет
эвольвентой основной окружности радпуса СА — R sin р — В — at или
дугой окружности, возможно более приближающейся к этой эвольвенте.
От точки А лопатка круто загибается кверху, при чел так и настолько,
чтобы вода нс могла проникать внутрь колеса.

Коэффициент полезного действия ц = 0,75 до 0,85.

с)	Колеса с водосливным впуском.

Применяются прп небольших и средних напорах и сильно пере-
менном уровне ипжнего плеса:

Н' ~ 0,4 до 3,5 т.

Обыкновенно D — 311 до iH и » = 1,4 до 1,7 m/sec. Об отдельных
частях колеса см. Ь).

Впуск (фиг. 1069). Положенно А щита, снабженного направля-
ющим железным желобом, при исрелпваиии нормального количества воды
определяется прп помощи равенства

Q — {iboh У2дН,
где [л = 0,50 до 0,45 (для деревянных
лопаток). Для среднего слоя AmXSt,
в котором можно предположить сосре-
доточенной всю струю воды, положение

вершины

соответствующей ему

параболы определяется пз равенства

0,5 <2=рб,Л,„ • V2ghm;

фокус этой параболы лежит ниже Ат
па расстоянии 10Лт:11. Пз неко-
торой точки горизонтали, проведен-
ной на расстоянии R — (iZ-f-aj) над
верхним плесом, описывается окружность радиуса Л так, чтобы
точка X со пересечения с параболой лежала иа расстоянии от 0,40
до 0,45 га под верхним плесом. (Отно-
сительно глубины погружения см. выше).
Для точки X строится параллелограмм
скоростей с диагональю с = 0,95  ^2дх
и испытывается, даст лп разложение с в
направлении окружности колеса нужную
боковую сирость (приближенно v). В слу-
чае необходимости надо изменить поло-
жение выбранного центра ва горизон-
тали, пли же изменить радиус колеса или
окружную скорость». Паинпзшсе положе-
ние щита определнетси пз равенства

Стах =	если Qniax есть

наибольшее количество воды в m3/sec,
которое еще должно переливаться.

Фпг. 1070.

Колесо Цупппигсра для малых напоров ’) (фпг. 1070).
v до 1,2 m/scc. Коэффициент полезного действии обыкновенно т;=О,65
до 0,75. Угол наклона к горизонту элемента лопатки, выходящей пг

’) См, Т eic h m ann, Z. d. V. d. I. 1888, стр. 53 и ярим. стр. 770.
нижнего плеса, равен от 70° до 75е при глубине погружения а, = 0,3 т;
при наивысшем уровне воды угол наклона по должен быть меньше
45 — 55°. Глубина погружения колеса а зависит от величины колебания
уровня нижнего плеса и равна приблизительно от Ц; 3 до 2U: 3; она
должна быть выбрана так, чтобы вода нс могла попадать внутрь колеса.

d)	Колеса со щитом в подводящем канале.

Такпс колеса могут рассматриваться как колеса, к которым вода
подводится через кулису, и к ним можно применить все сказанное в Ь).
В общем случае их коэффициент полезного действия меньше, чем у колес,
рассмотренных в Ь) п с).

В. Водяные турбины *).

Обозначения:

// — напор |т],

Q — расход |m3/sec],

е —гидравлический коэффппнепт полезного действия,
— механический коэффициент полезного действия,

N — -- • Т] — полезная мощность в P.S.

/5

Ci — абсолютная скорость воды при входе в рабочее колесо fm/scc],

с3 —	„	„ я *» выходе пз рабочего колеса jm'sec],

M’j — относительная скорость воды при входе в рабочее колено |ш,ьсс],
wa — я	я » я выходе из рабочего колеса [m/scc],

— окружная скорость рабочего колеса при входе (mjseej.

w2 “	»	»	*	»	» выходе jm/secj

2) — диаметр рабочего колеса Im],

у — удельный вес воды [1000 kg/m”].

а)	Общие сведения.

Каждая турбпна в существенном состоит пз направляющего аппарата,
сообщающего воде достаточную п нужным образом направленную скорость,
и из рабочего колеса, воспринимающего от воды, притекающей пз на-
правляющего аппарата, энергию и передающей) ее валу. Если для обра-
зования входной скорости Cj используется только часть всего напора
(С1^Г2 Н), то прп входе в рабочее колесо некоторая часть всей энергии
сохраняется в форме избытка давления. В этом случае турбины назы-
ваются реактивными. Если же для образования входной скорости исполь-
зуется весь напор с, —|/2<;//,то такие турбины называются активными.

Вода к рабочему колесу турбины может подводиться либо тик, чтобы
она омывала всю окружность его—полные турбины.—либо отдельными
струями—пари и ал иные турбины. В первом случае направляющий аппарат
делается в виде направляющего колеса, во втором—в виде сопел.

Из технических соображений пользуются пли — при самых малых
напорах всегда — полными реактивными турбинами (турбина. Френ-
сиса, пропеллерная турбпна), или — при самых больших напорах
всегда — активными парциальными турбинами (колесо Вольтова).

>j Литература; Brauer, Turbinentheorie, 2 пзд. 1909. — С a m ere г,
Vorlcsungeri Cher Wasserkraftmaschiuen, 2 изд. 1924. — E s c h e г - 1) u b s, Die Thcorie
der Wasserturbinen, 3 изд 1924.—G e 1 p k e, Turbincn mid Turbinenanlagcn 1906. —
Honold & Albrecht, Francistiirbiucn, 1908. — M u I i c r, Francisturbinen, 3 язя.
1921. — Pfarr, Die Turbincn fur WnJSsrrkraftbrtrleb, 2 изд. 1912.- Quantz, Wasser-
kraftmar-cluncn, 5 пзд. iccvfc ру'скпй г.гр'г«д) —Е. Reichel, Uebcr Wasserkraftma-
schiEcn, 2 чзд. 1925. — T It и n" a n n, Wasccrturbineja. 2 изд. 1921. — Wagenbach,
Neuere Turblnen&nJageu, 1905.
Ь)	Гидравлические соотношения.

Абсолютная входная скорость с, воды в рабочее колесо (фиг. 1071)
есть геометрическая сумма окружной скорости и, рабочего колеса у входа
и скорости IV] воды относительно рабочего колеса; ct п wt суть скорости,
которые имеет вода, пока не началось действие рабочего колеса. То же
самое относится и к выходу из колеса. Для изображения этой кинемати-
ческой зависимости служат „скоростной треугольник для
входа" (фиг. 1072) и „скоростной треугольник для вы-
хода" (фиг. 1073).

Пусть т — Q~(: д ессъ масса воды, притекающей в каждую секунду
к турбине, си — тангенциальный компонент абсолютной входной ско-
рости, — расстояние того места, где вода поступает в колесо, от оси;
тогда момент количества движения, возникаю-

Фиг. 1071.	Фиг. 1072.	Фиг. 1073.

из колеса, тг2си2- Согласно теореме площадей, разность этих обоих зна-
чений равна моменту вращения М, переносимому водою на рабочее колесо,
mrle«i — mriCu2 =

Умножение обеих частей этого равенства на ш дает:
m (<о lye,, t — ш г2си2) — Ми>.

Мш есть ни что иное, как мощность рабочего колеса в kgm/sek;
с другой стороны она равна е Q у Н. Подставив т = Q у : д и замечая,
что <or1 = w1 и вг2 = я2, после сокращения получаем основное
уравнение теории турбин ufeul — и2си2 — гдН.

Энергия, соответствующая выходной скорости с2, у турбин, работа-
ющих без всасывающей трубы, пропадает совершенно, у турбин же, снаб-
женных такой трубой — частично. Поэтому с2, а также компонент си2
этой скорости по касательной к окружности колеса, стремятся делать как
можно меньше; большей частью турбины делаются так, чтобы си2 — О
(так называемый вертикальный выход). В этом случае основное уравне-
ние переходит в следующее- «,см1 = tgll.

с)	Применяющиеся типы турбпн.

1.	Турбина Френсиоа. Область применения: от самых небольших на-
поров и до 270 т.

Впуск воды в рабочее колесо происходит по радиальному направлению
внутрь, выход воды — в осевом направлении. Лопатки направляю-
щего колеса—в целях регулирования количества впускаемой в турбину
воды и мощности—могут вращаться Около своих осей, параллельных оси
турбины. Если используемая вода чистая и установка сравнительно неболь-
шая, то механизм для установки направляющих лопаток располагается
в воде (.внутреннее регулирование", фиг. 1074—1075); если же вода
содержит песок и установка большая, то регулирующее приспособление
лучше (но дороже) располагать не
в воде („в нешиеерегулиро-	J,

в а н и е“, фиг. 1076). При неболь-	-----  —- 	"— =i

ших и средних напорах лопаткн ------ --------JJL-----------' — {

рабочего колеса большей	/уИ	Ц .

частью штампуются из мягкой ли-
стовой стали и литого железа.

в случае высокого напора—отлива-
ются одновременно из стали вместе
с венцом обода; при целесообразном
формовании литников можно полу-
чить вполне надежное соединение.

Пз рабочего колеса вода отво-
дится через всасывающую
трубу, погруженную в воду нпж-
иего плеса. При приведении тур-
бины в действие, вода высасывает
воздух, благодаря чему достигается
использование полного—до уровня
нижнего плеса—падения (рабочего
напора). Кроме того, скорость воды,
выходящей из рабочего колеса, во
всасывающей трубе замедляется,
так как поперечное сечение послед-
ней постепенно увеличивается;
благодаря этому частично исполь-
зуется живая сила воды, выходя-
щей из рабочего колеса (увеличе
иием всасывающего действия при
выходе из рабочего колеса). При
горизонтальном положении вала
необходимы кривые всасывающие
трубы; такие трубы понижают коэф-
фициент полезного действия тур-
бины; чувствительность различных,
даже немного отличающихся друг

от друга, рабочих колес к наклону всасывающей трубы может быть очень раз-
личной; уменьшение коэфф, полезного действия на 3 % при одновременном
уменьшении всасывающего действия на 10%, отнюдь не является веобычным.

Для напоров до 2 m вал делается всегда вертикальным, для боль-
ших же напоров - вертикальным или горизонтальным, в зависимости от
местных условий и расположения приводимых в действие машпн.
В небольших установках чрсввычайпо важно избегать промежуточных меха-
низмов, требующих оолыпой затраты мощности. В мощных установках
и при непосредственном соединении с электрическим генератором тока



Фпг. 1074—1075. 1. Направляющее колесо
2. Регулирующее кольцо. 3. Рабочее колесо.
4. Вал регулирующего кольца. 5. Направляю-
щие лопатки. 6. Соединительная серьга.
высшпх напорах применяются

в настоящее время предпочитают вертикальное положение вала; преимуще-
ства: более высокий коэффициент полезного действия, получаемый бла-
годаря лучшему выполнению всасывающей трубы; меньшая высота всасы-
вания (важно в отношении избежания кавптации (воздушные раковины) и
в установках с трубопроводом—более плавный подвод воды.

Допустимая высота всасывания ограничена, в виду
I возможности появления кавитации (стр. 787 f, 2).

Прп горизонтальном вале, в целях по-
вышении числа оборотов, на один вал
могут быть насажены несколько ко-
лес— сдвоенные и т. д. турбины.
Сдвоенные турбины с вертикальным
валом, раньше весьма часто применя-
вшиеся, сейчас совершенно уступили
свое место одноколесным турбинам
с вертикальным валом.

Установки в открытых камерах
устраивают до 15 га напора в ци-
линдрических железных клепаных ко-
жухах из листовою железа с подво-
дящей воду трубой; до 50 га напора—
поперечные (радиальные) в кожухе
турбины (тип 56); до 70 га напора—
фронтальные (лобовые), в кожухе
турбпны (тип 51, 52, 53). Установки
в спиральных, бетонных кожухах
применяются до 25 га напора; прп
иьиые кожухи, клепаные из листового

илп литого железа, плп из стали.

Фиг. 1077 дает представление о возможных способах уставовкц турбин.
1.	2.	з.	12.	13.

1—Одноколесная вертпк. турбина в открытой камере; 2—Од поколесит я вертпк. тгрбвна в бс~
топн.,й спиральной камере; 3—Двойная вертпк. турбина в открытой камере; 12 Двойная
вертик. турбина в клепаном кожухе; 13—Одиокол. вертпк. турб. в литои чуг. спирал, кожухе.

14.	26.	27.	28.	29.

14 —Одноколесная вертпк. турбина в клепаном из листового железа спиральном кокухе;
26—Одноколесная горизонт, oiki ытал турбина с загнутой в бетонную шахту всасывающей
трубой; 27—Одн-колесная горизонт. открытая турбина с наклоненной, в бст.»пн\ю шихту
всасывающей трубой; 28—Одноколесная горизонт, открытая турбина с загнутой в бетонную
шахту всасывающей трубой; 29—Двухколесная горизонт, турбина е открытой камере.

Фиг. 1077. Наименования для отдельных видов водяных турбин, принятые нем. заводами.
34.

36.

30.—Двойная горизонтальная турбипа в открытой камере; 31—Двухколесная горизонтальная
турбина в открытой камере; 3J—Двойная двухкамерная горизонтальная открьыая турбина;
35—Двойная двухкамерная горизонтальная открытая турбина; 36—Тройная горизонтальная
открытая турбина.

37—Троивал горизонтальная открытая турбина; 38 и 39—Двухколесные сдвоепвыс турбины
с горизонтальным валом, в открытой камере; 42—Строенные двухколесные турбины с го-
ризонтальным валом; 51—Фронтальная (лобовая) горизонтальная в кожухе турбина,
С внешней всасывающем трубой.

52.	53.	56.	60.	61.

52—фронтальная roj нзонтальная в кожухе ту tониа с внутренней всасывающей трубой;
5 j—Двухколесная фронтальная (лобовая) горизонтальная в кожухе турбина; 56—Двухко-
лесная поперечная горизонтальная в кожухе турбина 60- Одноколесная горизонтальная
в спиральном литом кожухе; 61—Одноколесная горизонтальная в спиральном клепаном

62—Двойная горизонтальная в спиральном литом кожухе турбина; 63- Двойная горизон-
тальная турбина в спиральном клепаном кожухе; 64—Двухколесная горизонтальная в спи-
ральном литом кожухе турбина; 65 - Двухколесная горизонтальная в спиральном клепаном
кожухе турбина; 76—Одноколесная актив, ая горизонтальная турбина с одним соплом.

77- Одноколесная активная водоструйная горизонтальная турбина с двумя соплами.
78—Двухколесная активная водоструйная горизонтальная турбина с двумя соплами; 79—
Двухколесная активная водоструйная горизонтальная турбина с «отыркмя соплами; 80- Одно-
колесная активная водоструйная вертикальная турбина с одипм соплом; 81 —Одноколсспая-
актнвнп.я водоструйная вертикальная турбина с двумя соплами.

Фиг. 1077. Канмелсшалля для отдолье'лх впдов водяных турбдн, принятые немец. заводами.
2.	Пропеллерная турбина. Применяется для напоров до 20 т. Изобре-
тена профессором Kaplan. Преимущество перед турбинами Френсиса:
можно достичь большего числа оборотов. Направляющее колесо,
всасывающая труба и установка — такие же, как у турбины
Френсиса. Вал большей частью вертикальный. Рабочее колесо
состоит из 2 — 8 (обыкновенно 4) лопаток, имеющих вид лопастей про-
пеллера, и не имеет никакого внешнего венца. Лопатки делаются литые
(железо, сталь, бронза) и, в виду больших относительных скоростей воды,
весьма тщательно сглаживаются или шлифуются. Лопатки соединяются
со втулкой пли неподвижно или же могут в ней вращаться.

Неподвижные лопатки. Лопатки расположены или радиально—
поток в рабочем колесе чисто осевой („осеиое колесо"), или наклонно
(„диагональная турбина"). В первом случае они обыкновенно отливаются
в одно целое со втулкой, во втором же случае могут делаться и отдельно
и привинчиваются к втулке. Недостаток пропеллерных турбив с непо-
движными лопатками: сильное падение коэффициента полезного действия
прп уменьшении количества впускаемой воды. Этот недостаток устраняется
применением вращающихся лопаток (собственно турбина Каплана).
Лопатки рабочего колеса расположены радиально и могут во время работы
вращаться вокруг осей, расположенных перпендикулярно к оси турбины.
Перестановочный механизм находится во втулке и приводится в действие
стержнем, проходящим через отверстпе, просверленное в валу турбины.
В больших установках для перестановки применяются особые масляные
поршпевые двигатели — серво-моторы. Одноврсмепно с лопаткамп рабо-
чего колеса переставляются и лопатки направляющего колеса, при чем,
чем меньше отверстпе направляющих лопаток, тем более плоско устанавли-
ваются лопатки рабочего колеса, для чего делаются меньше углы р. и р2.

3.	Колесо Йсльтона. В настоящее время применяется при напо-
рах свыше 270 т, а также, наряду с турбинами Френсиса, и при мень-
ших напорах, особенно тогда, когда у последних число оборотов было бы
слишком велико, а размеры рабочего колеса, принимая во внимание
опасность засорения, слишком малы. Число оборотов ниже, чем у турбин
Френсиса: оно может быть понижено еще более путем увеличения диа-
метра диска, конечно, при одновременном увеличении стоимости постройки
(что, впрочем, при непосредственном приведении в движение трансмис-
сионных валов часто бывает выгодно). Обыкновенно турбина Пельтона
обходится дороже соответствующей турбины Френсиса и тем более, чем
меньше напор. Рабочее колесо состоит и в диска, к которому приделаны
чашеобразные ковши (фпг. 1078). Впуск воды производится через
сопла (при горизонтальном вале не более 2, при вертикальном—до 4).
Поперечное сечение сопла круглое; величина выходного поперечного
сечения регулируется перемещением заостренного стержни внутри сопла
вдоль его оси.

Колесо Пельтона ни в косм случае не должно погружаться в воду нижнего плеса,
даже во время половодья. Поэтому в установках с сильно переменным уровнем нижнего
плеса часть напора пропадает, за исключением периода половодья. Применение всасы-
вающих труб, в которых уровень воды поддерживался иа одинаковой высоте прн помощи
поплавкового воздушного пускового вентиля, пс дало хороших результатов.

Укрепление ковшей на диске требует особой тщательности. Имеют
значения три случая нагрузкп: 1) прп приведении в действие — улар
полной струи на неподвижный ковш, 2) центробежная сила, при устано-
вившейся работе колеса и, особенно, 3) прп нормальной работе — пере-
межающаяся нагрузка благодаря давлевию струи. Последнее обстоятель-
ство требует безусловно неподвижного укрепления ковшей. Рекомендуется

Фиг. 1078. 77=200 т, ^ = 0,4 m8/sec,-2V= 900 Р. S., п =500 об/мин.

взаимное скрепление ковшей. Колеса, у которых ковши и диск отлиты
в одно целое из стали, устраняют трудности, возникающие при укреплении
ковшей, особенно при больших напорах, но онп все же пмеют недостатки:
большая возможность брака при отливке, необходимость заменять все
колесо при повреждении одного ковша.

d) Оценка качества и расчет турбин на основании испытания
моделей ’).

Так как теоретический расчет турбины не является вполне надежным,
то необходимо каждую конструкцию проверять путем испытания геометри-
чески подобной модели, что производится в испытательных лабораториях
фврм, изготовляющих турбины, илп высшпх технических школ. Возникает
задача о том, как результаты испытаний опытных турбин, исполняемых
обыкновенно в уменьшенном масштабе (отсюда название „испытание
моделей"), к тому же производимых прп напорах обыкновенно мепыпих.
чем в действительности, перенести на турбины в натуральном размере.

Коэффициент полезного действия всякой турбины
зависит от состояния, в котором она работает; последнее же, при заданном
напоре определяется числом оборотов и количеством воды, подводимой
через лопатки или сопла (расход). Испытания опытной турбпны
производятся при напоре для каждого испытания возможно постоянном,
с таким числом лопаток или сопел и в таких пределах относительно
числа оборотов, чтобы коэффициент полезного действия можно было укге-
зать для любого состояния работы турбины. Чтобы найти состояние работы
опытной турбины, которое соответствовало бы заданному или желатель-

*) См т I, стр 333 и сл.
ному состоянию работы конструируемой турбины в натуральном размере,
иными слонами, чтобы коэффициент полезного действия мидели был тот
же, что и у оригинала, необходимо при постановке испытаний руко-
водствоваться следующим законом: у геометрически подобных модели
и оригинала, работающих при разных паиорах, гидравлические соотно-
шения, а вместе с тем и коэффициент полезного действия только тогда
будут одинаковы, когда скорости модели и оригинала (скорости воды,
а также окружные скорости) будут относиться как корни к, адратные из
напоров. (Остается в силе основное уравнение). Обозначим диаметр
рабочего колеса модели через О,„ орпгпнала—через D-. вообще все зна-
чения, относящиеся к модели, будем отмечать индексом и, оставляя зна-
чения, относящиеся к оригиналу, без индекса. Окружные скорости про-
порциональны произведению числа оборотов на диаметр рабочего колеса.
Поэтому, для соответственных состояний модели и оригинала, иа основании
только-что сказанного, должво быть: nTDr: nD = J/ Нр ;У Н и искомое
состояние модели относительно числа оборотов определится равенством;
п„ — п(П]/Н„: D„yНу Далее, так как поперечное сечсипе про-
порционально квадрату диаметра рабочего колеса, а скорость воды,
согласно вышесказанному, пропорциональна корню квадратному из напора,
то для расходов модели й орпгпнала будет: Qr: Q = D2 V IIr  Г>2 ]'Н,
и искомое состояние модели относительно расхода определится равенством
Q„ = QDV2  ]/Н„ : (D2 • II). Поступая таким путем, можно для каждого
заданного или ;келательного состоявия работы орпгиналаопределптьсоответ-
ствующее ему состояние работы модели,

а отсюда—коэффициент полезного дей-
ствия. Однако, для практических приме-
нений гораздо удобнее результаты опыт-
ных исследований относить к турбине
с диаметром рабочего колеса в 1 m и
к напору в 1 m (число оборотов и расход
такой турбины принято обозначать через
и/ и Q,"y и состояние работы оригинала
относить к состоянию работы этой вообра-
жаемой турбины. Для пересчета резуль-
татов опытных исследований модели к
единичному напору и единичному диа-
метру в вышеприведенных формулах
следует положить D = 1 и II = 1. Таким
образом, получают, что состоянию работы
модели, характеризуемому значениями м„
и Qr, соответствует состояние работы
воображаемой турбнпы, характеризуемое
значениями и/ = Dt: V Н„и Q,'= Qv:
всех исследованных состояний

: (Л„2-УII т). Выполняя этот
опытной турбины, получают диаграмму коэффициента полез-
ного д е й с т в пя „ед и пи ч п о й“ турбины. Па фпг. 1079представлена
такая диаграмма для быстроходной турбины Френсиса; точки, изображающие
состояние работы с равными коэффициентами полезного действия, соеди-
нены кривыми. Совокупность всех турбин, которые могут быть получены
пз опытной турбины геометрически подобным увеличением пли умень-
шением, называется „серией турбин". Для всех турбин такой сорпи пх
гидравлические свойства можно найти пз указанной диаграммы; чтобы
определить коэффициент полезного действия, соответствующий определен-
ному состоянию работы оригинала, достаточно прп помощи формул
ti,' = nD: ]/Н п Qf’=Q:(D2УН) привести ее состояние работы к со-
стоянию работы единичной турбины п найти иа диаграмме коэффициент
полезного действия, соответствующий приведенному состоянию.

Пример. Дано Р=12 т, @=34,6 т^'яес, «=125 об.,’мин. Желательный диаметр
рабочего колеса конструируемой турбины Л = 2,5 ш. Имеем: «/=90, @/ = 1,6 nj^/sec.
Из фиг. 1079 получаем: tq = 83,5%. Следовательно, N— (1000 : 75) • 12 - 34,6 • 0,835 =
= 4620 Р. S. Ори составлении проекта необходимо исследовать, не дадут лв др\гоз «шел*»
оборотов п другой диаметр более выгодных соотношений; при этом должны бьпь исследо-
ваны нее могущие быть состояния работы, отличающиеся друг от друга расходом воды,
соответственной мощностью в напором (с уменьшенном напора и прн постоянном чпело
оборотов п увеличивается и’,).

Зависимость коэффициента полезного действия от состояния работы
турбины можно представить еще иначе, пользуясь для характеристики
состояния работы не расходом, а мощностью. Гак как прп постоянном
коэффициенте полезного действпя мощность пропорциональна произведе-
нию QII, то для пересчета мощности, соответствующей опытной турбине,
к мощности, соответствующей единичной турбине, следует пользоваться
формулой TV/ = NT : (D^Hy И), а для пересчета от орпгпнала к еди-
ничной турбине—формулой N/ = А” : (£>2/Г|ЛН).

В вышеприведенных формулах совершенно нс принято во внимание небольшое повы-
шенно коэффициента полезного действия, наступающее с увелп’ччшем размеров турбины
и в меньшей степени - с увеличением напора; оба эти обстоятельства уменьшают влияние
вязкости, что и служит причиной повышения коэффициента полезного действия. Если
строящийся оригинал больше испытуемой модели, то указанное обстоятельство может слу-
жи ib своего рода запасом. Повышение коэффициента полезного действия может быть под
считано по формуле:

предложенной Каш е г е г'ом. Исследования, произведенные в Америке Mood у, привели
к формуле:

Ч=1-(1-Ч8) [(/>, : Z>)0-25 • (Ift : Я)0’1],

которая дает несколько большие значения, чем формула Катете г’а. Однако, обе фор-
мулы с некоторой достоверностью применимы только к состояниям работы вблизи наи-
высшего значения коэффициента полезного действпя, для других же состояний работы они
дают слишком большие значения.

Опыт показал, что только предварительное испытание модели может
предостеречь от ошпбкп в выборе турбины; поэтому, при производстве
всех более или менее больших установок, необходимо предварительно
иметь результат исследований опытной турбины в виде диаграммы, изо-
браженной на фпг. 1079; при этом весьма важно, чтобы опытная турбина
была в точности геометрически подобна строящемуся оригиналу п не
тол.ко в отношении рабочего колеса, но п в отношении направляющего
колеса, всасывающей трубы в спирального кожуха, если последний имеется.
. е) Удельное число оборотов.

Для выяснения вопроса, какое число оборотов может быть достиг-
нуто турбинами определенной серии при заданном напоре и заданной
мощности, необходимо сначала установить, при каких значениях п/
и Qi' (или Д'/) турбина должна работать (напр., п/, и Q,1 или
Л7/ можно выбрать так, чтобы они соответствовали наибольшему
значению коэффицента полезного действия). Тогда нз вышенапи-
санного уравнения для N\‘ определяется диаметр рабочего колеса:
D = КУЦЯ/ • Hy'hj; из уравнения для я/ — число оборотов
и = п/ У[[: Г), нли, после подстановки вайдепного значения D,
п =	 К Л': (Д/  Я У Я) илп п=-п,‘ ]/А/ Л]’25 : VN.

Значение п/Ул7/, от которого только при заданном напоре и заданной
мощности зависит достижимое число оборотов, называется удельным
числом оборотов или коэффициентом быстроходности
и обозначается через ns. Так как п = ns для Н = 1 m и N — 1 Р. S.,
то удельное число оборотов может быть определено следующим образом:
это есть число оборотов той, из рассматриваемой серии, турбины, которая
при 1 ш напора дает мощность в 1 P.S. ’).

Каждому состоянию работы определенной турбины соответствует
определенное значение па. Если значением ns хотят охарактеризовать
не определенное состояние работы турбины, а вообще самое турбину, то
для этого в равенство и8 = n/jAiV/ подставляют такие значения я/
и Л7/, которые соответствуют наивысшему значению коэффициента
полезного действия [для фпг. 1079 и/ = 85, Qx = 1,4, г; = 0,88,
ЛГ/ =	-(1000: 75) = 16,4, па = 344), илп же берут таким же, как

и прежде, но Л7/ так, чтобы оно соответствовало наивысшей мощности,
достижимой при этом числе оборотов, без заметного падевия коэффи-
циента полезного действия (для фпг. 1079 Q, = около 1,8, ц = 0,80,
Л7/ = 19,2, ns = 372) Большей частью пользуются последним способом,
хотя он не совсем точен.

Если турбина имеет несколько рабочих колес, то тогда удельное
число оборотов можно относить не ко всей турбине, а к каждому колесу
в отдельности; это/ особенно целесообразно потому, что гидравлические
соотношения рабочего колеса в существенном определяются удельным
числом оборотов. Поэтому под я, обыкновенно понимают удельное число
оборотов ве всей турбины, а только рабочего колеса; с прежним значе-
нием ns оно совпадает только в случае одвоколесной турбины. Определенно
удельного числа оборотов только рабочего колеса производится так же,
как и прежде, но с той лишь разницей, что в формулы вводится мощность
только рабочего колеса, а в случае сдвоенной турбины, пз рабочего колеса
которой вода выливается на две стороны — мощность одной стороны и,
наконец, в случае колеса Пельтона — мощность одного сопла.

’) В английской системе единиц ng есть число оборотов турбины, которая при 1 футе
напора дает в I секунду мощность в 550 футо-фунтов; ng, отнесенное к системе „футо-
фунт*, равно 0,225 ш метрического значения п
Если турбина имеет г простых рабочих колее или сопел, и, следова-
тельно, мощность каждого колеса (сопла) равна N: то число оборотов,
которое может быть достигнуто рабочим колесом с заданным я8, равно:
п = ns-(И1’25

и, обратно, для заданного числа оборотов необходимо, чтобы удельное
число оборотов (илп коэффициент быстроходности) рабочего колеса было
п3 = п VN : (Я1-25 • УТ) .

11а фиг. 1080 представлены несколько рабочих колес, которые при
равных напорах пмеют одинаковую мощность, но отличаются числом
оборотов.

В прилагаемой таблице даны удельные числа оборотов или коэффи-
циенты быстроходности, отнесенные к одному рабочему колесу (соплу),
для различных впдов турбин.

Таблица 1. Коэфф, быстроходности для различных видов турбин:
Колеса Пельтона: нормально — около 20, может повышаться до 40; зна-
чите тьпо уменьшается с увеличенном диаметра рабо-
чего колеса.

Турбины Френсиса: тихоходные », = от 50 до 150,
нормальные «1$ = „ 150 „ 250,
быстроходные „ 250 „ 500.

Пропеллерные турбины

(в том числе и турбины Каплана):	8S ” » 450 „ 1000 (и выше).

Коэффициент полезного действия, достижимый при заданном зави-
сит от очень многих обстоятельств, прежде всего—от способа установки тур-

nS‘ по

Фпг. 1030.

бнны, ее величины и от конструкции
всасывающей трубы. Для характе-
ристики турбины можно вместо диа-
граммы, изображенной на фиг. 1079,

пользоваться одной лишь кривой, указывающей зависимость коэффи,
цнента полезного действия для одного определенного числа оборотов
от Qi' или от относительного впуска Q/ : Qi'max ; эта кривая предста-
вляет собою ни что иное, как сеченпе семейства кривых ва фпг. 1079
на высоте выбранного и/ (фпг. 1и81). Конечно, дли суждения о тур-
бине этот вид характеристики может быть достаточен только в том
случае, когда в проектируемой установке напор, а вместе с ппм п я/
мало меняются.

Колеса Пельтона дают хороший коэффщиент полезного действия
в довольно больших пределах относительно впуска воды; в больших
установках напвысшпй коэффициент полезного действия, SO"'», получается
при % полного впуска; при 1/4 полного впуска он еще равен приблизи-
тельно 80%. Небольшие (D — 0,5 tn) турбины Френсиса п пропеллер-
ные турбины, снабженные иаплучшпми всасывающими трубами, при
удельном числе оборотов от 80 до 700 п напвыгиднейшем впуске дают
коэффициент полезного действия от 86 до Ь9%. Пз фпг. 1081 видно,
что с уменьшением впуска воды коэффициент полезного действия умень-
шается тем быстрее, чем больше ns, за исключением турбины Каплана.
Для пв < 80 и ns 700 коэффициенты полезного действия становятся
хуже. Так как коэффициент полезного действия возрастает с увеличе-
нием размера рабочих колес, то в больших установках, ири надлежащем
значении и,. и надлежащих впуске и всасывающей трубе, он может до-
стичь значения, большего 90%.

1) Ограничения в выборе па.

1. Ограничения, накладываемые прочнзетью. Нагрузка материала
рабочих колес определенной серии зависит исключительно от напора, но
ие от масштаба турбпны, если только все размеры (включая п диа-
метр болтов, прикрепляющих ковши к диску колеса Пельтона, и толщину
лопаток у турбин Френсиса! изменяются п[п1иорционально диаметру
рабочего колеса. Таким образом, напор но накладывает ограничения на
масштаб турбпны.

У колес Пельтона укрепление ковшей при заданном напоре стано-
вится тем труднее, чем больше ns (еслп D остается постоянным, то для
увеличения А'/ необходимо увеличить размер ковшей; при этом вес
ковшей и центробежные силы возрастают пропорционально 3 степени раз-
меров ковшей, а поперечные сечения материалов— только пропорцио-
нально 2 степени1. Поэтому наивысший коэффициент быстроходности ns
(отнесенный к одному соплу), круглым числом равный 40, допустим лишь
при Н 50 т; для болге высоких напоров можно допускать:
при Н = 100 ш ns = 30; при Н = 200 m ns = 25; при Н= 1000 m ns = 15.

Прочность рабзчлх нолей тур5ин Френсиса уменьшается с увеличе-
нием па, хотя она весьма различна у конструкций, выпускаемых раз-
личными фирмами. В общем, из соображений прочности, при 77 = до
10 m допустим коэффициент быстроходности ns — 500, прп Н = до 20 m
и8 —4о0. Опасность, возникающая вследствие возможности кивптацип
(отклонение струи, сопровождающееся образованием воздушной раковины),
еще более ограничивает величину в области указанных напоров; прп
более высоких напорах, а для пропеллерных турбпн вообще, главное зна-
чение почти всегда имеет только кавитация.
2. Ограничения, накладываемые возможностью кавитации, для тур-
бин Френсиса и пропеллерных. Когда в каком-нибудь месте турбины абсо-
лютное давление воды понижается до давления, при котором начинается
кипение воды, происходит разрывание водяной струи и образуется пустое
пространство—кавитация; чаше всего это случается вблизи выходных краев
лопаток рабочею колеса. Следствиями кавитации могут быть: 1) заржавле-
нно лопаток и других частей, 2) уменьшение мощности и коэффициента
полезного действия, 3) шум во время работы (треск) и иногда сильные
сотрясения.

Если Нп есть барометрическая высота всасывании в месте установки
турбпны (соответствующая давлению воздуха минус давление паров кипя-
щей воды), а высота всасывания турбпны (расстояние но вертикали

от самого низкого положения уровня нижнего плеса до самого высокого ме-

ста выхода из рабочего колеса), то величина

Н„-1Ц
н

а не должна

опускаться ниже определенного наименьшего значения. Отсюда, допусти-

мая высота всасывания равна

Яллоп =	— °min' Н-

Наименьшее допустимое значение а в общем случае тем больше,
чем больше «<<: 01,0 зависит от формы лопаток и может быть определено
путем опытов; еслп таковых не имеется, то прп надлежащем выполнении

лопаток за допустимые значения а (с известным запасом) можно принять
следующие (таблица 2):

/4 с достаточной точ-	Таблица 2.

ностыо можно положить рав-
ным 10,0 ш—0,0012 Л, где h
есть высота места уста-
новки над уровнем моря в т.
Так как слишком вебиль-
шпе высоты всасывания
сильно увеличивают стои-
мость земляных работ, в
особенности при выемках
для всасывающей трубы, а в
то же время для удобного
доступа к рабочему колесу

Турбины Френсиса.

«о	Jmin
< 80	0,04
100	0,05
200	0,1
300	0,2
400	0,4
500	0,7

Пропеллерные тур
бины, включая
турбины Каплана.

«I	°min
500	0,6
6€0	0,8
700	1,5
800	2,1

(после прекращения под-

вода верхней воды) необходимо определенное мппимальиое

значение

высоты всасывания, то для большинства установок расчет ва безопас-

ность от кавитации приводит к ограничению практически возможных
коэффициентов быстроходности.

g) Расчет дпаметра рабочего колеса.

Хотя окончательное определение диаметра рабочего колеса произво-
дится на основании опытных исследований, все же прп проектировании
турбпны всегда бывает желательно и предварительное — без опытных
исследований — приближенное определение размеров ее, прежде всего—
размеров рабочего колеса.
Для колеса Пельтона за диаметр рабочего колеса можно принять
диаметр окружности, касающейся продолженной средней линии сопла.
У колес Пельтона равно от 36 до 40. Поэтому, пз п/ = пЪ: У Н,
следует	D = 36 до 40 (У Н :«).

У турбин Френсиса и пропеллерных при низком ns за диаметр рабо-
чего колеса принимают отр. в>к между входными коаями—в этом случае
обыкновенно параллельными осп — лопаток рабочего колеса. Прп более
высоком ns это определонпе уже нс будет однозначным, так как в этьм
случае входные края обыкновенно накюнсны к осн; за диаметр рабочего
колеса принимают отрезок между диаметрально противоположными точками
наиболее узкого места внешнего венца.

При »>о <2 200, п/ равно приблизительно 60, следовательно,
D = 60 УII:п. Для ns <100, «/ может быть понижено приблизительно
до 50, так что D = 50 }/II: п. Для и„ = 250, и/равно приблизительно 70,
для ns = 300 — приблизительно 80. Прп большем ras при определении
диаметра рабочего колеса предпочитают руководствоваться расходом или
мощностью. Для коэффициентов быстроходности, превосходящих 300, Q/
можно принять равным 1,6 in3,sec, A\' л 18 Р. S. Отсюда

Л =	Q:l,6 Vil или D= КЛ':(18Я4ЛЙ).

h) Конструктивные особенности.

При проектировании рабочего колеса основное уравнение дает только
одно условие, так что многие величины остаются неопределенными
и, следовательно, могут быть выбраны произвольно. Они подбираются так,
чтобы потери вследствие трения и образовании вихрей были возможно
меньшими. Для этой цели производятся соответствующие опытные исследо-
вания. Обыкновенно иа основании подобного рода соображений опреде-
ляется форма лопаток вблизи входного и выходного краев; обе таким
образом определенные полосы поверхностей соединяются между собой
поверхностью, по возможности плавно изогнутой. Прп проектировании
пропеллерных турбин могут быть применены результаты, полученные
аэродинамическими лабораториями для несущих поверхностей аэропланов.
Здесь не имеется возможности изложить методы проектирования рабочих
колес; тсе они без исключения не являются вполне надежными, особенно
для колес с высоким коэффициентом быстроходности; поэтому неизбежно
приходится прибоать к опытным исследованиям. То же самое относится
и к конструированию ковшей для колес Полмона.

Гидравлическое осевое давление турбин Френсиса и пропеллерных
обыкновенно воспринимается со стороны всасывания, следователь по, в тур-
бинах с вертикальным валом оно прибавляется к весу вращающихся частей.
Если о< ево1 давление воды в kg обозначить через & то можно считать, что
S = KHIJ3, где II есть напор в m, I) — диаметр в ш, а К— некото-
рый коэффициент, определяемый опытным путем. Если опытных исследо-
ваний нс имеется, то тогда, но В г а и п’у, для приближенного определения
осевого давления значение К можно положить ранным коэффициенту быстро-
ходности ns колеса (но нс больше, чем К = <5о). В остальном осиное
давление зависит от детален конструкции, а также от некоторых случай-
ностей, поэтому в сдвоенных и двойных турбинах, у которых осевые
давления обоих рабочих колес действуют в противоположных направлениях,
подпятник всегда должен быть рассчитан так, чтобы он мог безопасно вос-
ирпнпма.ь приблизительно !/5 осевою давления одного рабочего колеса.

Весьма важно приведенное число оборотов, отвечающее
общей пропускной с и о с о б и о с. т п турбины, с которым при-
ходится считаться прп расчете дпнамомашины —в впду возможною отказа
действия регулятора. Приведенное чпело оборотов, отвечающее общей про-
пускной способности, колеса Пельтона можно принять равным 68 (1/77:D).
Для турбин Френсиса и пропеллерных можно считать, что при ns^ ЗОО
эта величина для большинства турбин равна от 1,6 до 1,8-кратного нор-
мального числа оборотов, для турбин же с более высоким п,—иногда до
2,5-кратного нормального числа оборотов; при атом предполагается, что
напор остается постоянным. Псе же определение приведенного числа обо-
ротов, отвечающее общей пропускной способности, всегда должно основы-
ваться па исследованиях опытной турбин..1, которые прп холостом ходе
дадут наивысшие возможные п,'; тогда это число оборотов для орпгпнала
равно n|'raax(|/К: Л), где И равно наибольшему пз возможных значе-
нии напора в рассматриваемой установке; в установках с сильно меняю-
щпмеп напором врпведеннот число оборотов при высоком ns достигает
З-крагпого значении нормального числа оборотов, благодаря чему часто
значительно повышается стоимость динамо-машины.

С. Регулирование гидравлических турбин.

а)	Общие сведения.

Все почти турбппы снабжены автоматическими регуляторами; исклю-
чение составляют только совсем небольшие установки. Назначение регу-
ляторов: 1) по возможности сохранять число Оборотов постоянным прп
изменении нагрузки п 2> уменьшение снижения верхнего уровня, когда
турбпна находится долго в условиях, прп которых потребляется воды
больше, чем подводится к вей каналом.

Назначение 1 может быть выполнено:

а)	Путем искусственной добавочной нагрузки, вводимой в момент
повышения чпела оборотов. Она достигается плп механическим тормо-
жением (тормозной регулятор, в настоящее время употребляется еще
весьма редко) плп же введением в электрическую цеш добавочного
сопротивления (электрический регулятор). Применение электрического
регулятора экономически может быть оправдано в том случае, когда
гидросиловая установка не имеет регулирующего водохранилища, или же
когда она обслуживает большую сеть высокого напряжения, прп чем
изменения нагрузки сетп не будут чувствительны. Первый пз названных
случаев, конечно, очень редки встречается ва практике, так как почти
во всякой гидросиловой установке верхний подводящий канал может
быть использован в качестве резервуара; если даже его емкость незна-
чительна, все же наличие сто позволяет снимать кратковременные
пики, образуемые резкими повышеипямп нагрузки в электрической сети.
Поэтому, применение электрического регулятора практически ограни-
чивается только вторым случаем, и задачей его является недопущение
развития турбиной слишком большого числа оборотов, что может слу-
читься, вапрпмер, при выключении части плп всей электрической сети.
Вторая из упомянутых выше задач выполняется прп этом соответсгвую-
щей установкой от руки направляющих лопаток илп грушевидной шлой
в сопле; прп сравнительно медленных изменениях прптока воды это легко
сделать, особенно если уровень верхнего плеса путем поплавкового при-
способлении со шкалой сделан видимым в машинном помещении; возможна
также и автоматическая установка направляющих лопаток особым регуля-
тором уровня, снабженным поплавком.

В тех случаях, где электрический регулятор применим, он выгоден
своей дешевизной, а также тем, что при пуске в ход регулятора расход
воды в турбине не изменяется, что иногда—в целях равномерности тече-
ния воды в канале и трубопроводе—бывает желательно. Недостатком же
электрического регулятора является то, что при повреждениях в динамо-
машине не исключена возможность катастрофы вследствие развития тур-
биной слишком большого числа оборотов.

Ъ)	Путем автоматической перестаиовкп направляющих лопаток пли
грушевидной иглой в сопле (нормальное регулирование).

Перестановка направляющих лопаток пли грушевидной пглы тре-
бует применения большой силы. Работой регулирования называется
произведение наибольшей необходимой для движения переставляющего
механизма силы на путь или произведение наибольшего необходимого
для вращения регулирующего вала момента вращения на угол вращения,
выраженный в дуговой мере. Работа регулирования А, турбин Френсиса
и пропеллерных (в kgm) приближенно может быть подсчитана по фор-
муле

Аг = 30 Q VHD,

где Q есть расход воды прп полном впуске в m’/sec, If—напор
и I)—диаметр рабочего колеса в т. Работа регулирования тем меньше,
чем больше число направляющих лопаток, при условии, что остальные
соотношения остаются постоянными; вышеприведенная формула учитывает
еще то обстоятельство, что большпе турбины снабжаются большим чпсюм
направляющих лопаток, чем маленькие. На практике работа регулиро-
вания колеблется от 10 kgm для небольших п до 40000 kgm для самых
крупных турбин. В виду такой величины работы регулировании невоз-
можно пользоваться регулятором прямого действия (тахометром) или
центробежным регулятором, поэтому применяются почти исключительно
регуляторы непрямого действия, в которых на долю тахометра выпадает
только задача регулировать работу вспомогательного механизма, предста-
вляющего собою самостоятельный двигатель и называемый сервомотором.
В качестве вспомогательного механизма (сервомотор,, в настоящее время
употребляются почти исключительно поршневые механизмы с жидкостью;
рабочая жидкость — обыкновенно масло, а иногда вода, почти всегда
берущаяся из соседнего водопровода, так как применение для этой пели
рабочей воды турбины вследствие ре засоренности не представляется
возможным.
b)	Конструкции регуляторов ]).

Па фиг. 1С82 пзображсва схема регулятора непрямого действия
с приспособлениями, необходимыми для водяной установки. Масляный
катаракт служит для того, чтобы регулирование было устойчивым; он
обусловливает движение рабочего поршня вслед ва движением стержня (2)

Фпг. 1082. Схема управления одного простого турбпшюго регулятора.

1. Нажимная пружина. 2. Стержень регулятора. 3. Прообразовать числа
оборотов. 4 Ограпичизсль раскрытия. 5. Масляный катаракт.

центробежного регулятора (тахометра); каждому положению стержня в уста-
новившемся состоя нпп соответствует определенное открытие турбины,

именно то, прп котором тахометр находится в своем среднем положении,
Катаракт обусловливает также то, что чпело оборотов турбины при
холостим ходе б'лес числа оборотов щ при подпой нагрузке Величина
ог = (п2— »/,): 0,5(и2-1-И|’1 называется коэффициентом неравномерности
регулирования пли остаточной неравномерностью. Путем перестановки

*) См. „Детали наппы", стр. 347.
поворотного маховичка от руки или прп помощи электромотора (через
распределительную доску) после изменения вагрузки можно вновь уста-
новить нормальное число оборотов. Эта перестановка, необходимая после
каждого изменения нагрузки, может производиться также автоматически;
перестановка должна производиться медленно, чтобы процесс регулирова-
ния оставался устойчивым. Прн параллельной работе динамо-машин
переменного тока следует, однако, следить за тем, чтобы после изменения
нагрузки нормальное число оборотов достигалось не совсем: изменение
числа оборотов должно быть таким, чтобы оно соответствовало разности
числа оборотов между холостым ходом п полной нагрузкой приблизительно
на ог = 2%. (Без применения катаракта—%., необходимое для устойчивого
регулироваппя, должно было бы быть на много больше) Установления
числа оборотов от руки в данном случае пе требуется, во оно необходимо
при нормальном включении и для распределения нагрузки между парал-
лельно работающими генераторами переменного тока.

Положение стержня 4 с ручным маховичком (см. схему, фиг. 1082),
„ограничителя раскрытия", определяет наибольшее открытие направляю-
щего колеса (соответственно: отверстие сопла), которое может установить
регулятор (2). При падении числа оборотов происходит толчок от сопри-
косновения рычага со стержнем 4, после чего рычаг перестает двигаться
вслед за дальнейшим опускпнием стержня 2. Устройство 4 служит также
для того, чтобы препятствовать чрезмерному понижению верхнего уровня
воды при недо татке ее, [азумеется, с соответственным уменьшением
мощности турбпны. Чтобы прн переменном притоке воды, тур ина всегда
отдавала всю мощность, какою обладает, пе принимая вместе с тем
участия в выравнивании изменений нагрузки в питающей сети, устана-
вливают стержень 4 на соответствующею
притоку воды высоту и повертывают ма-
ховик .4 в сторону увеличения числа обо-
ротов на столько, чтобы прп последую-
щих малых изменениях числа их, стер-
жень 2 не касался рычага Такое положе-
ние регулятора изображено нафиг. Ю83.

В установках с часто й сильно ме-
няющимся притоком воды изменение
степени раскрытии регулятора произво-
дится автоматически, при помощи по-
плавка в верхнем плесе (фпг. 1084),
благодаря чему автоматически выпол-
няется задача, указанная в и. 2 При
большом расстоянии до поплавка его
движения могут передаваться регулятору
нли давлением воздуха (V о i t h) пли
электрическим током (Briegleb,
Паи sen & Со).

В качестве рабочей жидкости, сда-

вливаемой поршнем, чаще всего употребляется масло, иногда и вода —
с примесью веществ, уменьшающих образование ржавчины. Различают
1) регуляторы с воздушной камерой и 2) регуляторы без воздушной камеры.

Фиг. 1084. Схема регулирования
уровня води.
1.	Регуляторы о воздушной камерой. Насос обслуживает воздуш-
ную камеру, имеющую назначение конденсатора энергии. В хороших
юнструкциях устраивается особый клапан, который прп достижении
в воздушной камере нормального давления переключает насос па холостой
ход. В более простых конструкциях устраивается только предохрани-
тельный клапан, который прп достижении в воздушной камере наивысшего
давления открывается в масляную камеру и пропускает в вее рабочие
жидкости сервомотора, без разгрузки насоса. Наполнение воздушной
камеры воздухом производится обыкновенно масляным пасосом путем
засасывания; в больших установках для этой цели устанавливаются осо-
бые компрессоры

2-	Регуляторы без воздушной камеры. Коловратный иасос все время
перекачивает масло, пока не начинаются движении, связанные с процессом
регулирования, масло движется без давления, только с началом процесса
регул л рован пя оно начинает-сдавливаться п поступать в рабочий цилиндр.
Весьма целесообразно включать еще один добавочный, небольшой коло-
вратный насос, назначение которого работать для выравнивания часто
случающихся, небольших изменений нагрузки; главный насос в этом
случае начинает действовать только при сильных изменениях нагрузки.
Преимущества регуляторов без воздушной камеры: простой уход, беспе-
ребойная работа прп быстро следующих друг за другом изменениях
нагрузки, безопасность в работе. Недостатки: в больших регуляторах для
насоса необходимо тяжелое оборудование, так как последний в течение
короткого процесса регулирования производит всю работу регулирования;
в регуляторах с работоспособностью свыше 3000 Kg ременный привод
почти непрпмеькм и необходима зубчатая передача.

Чтобы избежать периодичных размахов регулятора, вужно, во-первых,
иметь очень чувствительный тахометр, работающий без всяких толчков,
лучше всего прп пологой ремня; далее, во-вторых, стопорным вентиль
должен указывать только практически исчезающие изменения сопроти-
вления и, наконец в третьих, должны быть vcTpaiicun, тщательно мерт-
вый ход и вредные пространства во всех частях механизма.

с)	Требования, предъявляемые к регуляторам.

1.	Работа регулятора при внезапных изменениях нагрузки. Относи-
тельным изменением нагрузки называется величина

<f = (Na-NeY.N^x>

где есть мощность до наступления изменения иагрузкп, Ne — после
изменения, а Д' шах — мощность прп полном открытпп турбины. Относи-
тельным изменением числа оборотов называется величина

” (п шах (rain)	ио) * п норм.,

где п шах (пли п min) есть наиболее высокое (пли иапболее низкое) чпсло
оборотов во время процесса регулирования, па — чпсло оборотов до
наступления изменения ва! рузкп, п и — нормальнее число оборотов.

Величина

у = (GZ>2 & нори : ¥тах) • 10 ~ 6
(GZ)2= момент инерции ротора в кцш2, считая пмоментпнерцпп махового
колеса, если последнее имеется; jVmax— в Р. S.) называется мощностью
или запасом энергии.

Для турбин, устанавливаемых в открытых шахтах, запас количе-
ства движения должен быть равен по крайней мере 1,5. У динамо-машин
трехфазного тока ротор обыкновенно дает это значение без специального
увеличения масс, в то время, как в динамо-машинах постоянного тока,
обладающих гораздо ыепыппми моментами инерции, почти всегда необ-
ходимо устраивать специальные маховики. Прп у = 1,5 необходимо,
чтобы	прп ср = + 1,0	+ 0,5	+ 0.25

£ было бы не больше, чем + 0,12	+ 0,05	+ 0,02.

с увеличением ^уменьшением) уменыпается'((увслпчпвается): зависи-
мость можно считать обратно-иропорционалыюй. Для точности регули-
рования необходимо, чтобы «время замыкания» Ts (т.-е. время, которое
необходимо рабочему поршню прп наибольшем растворе регулирую-
щего вентпля, для возвращения всей системы в первоначальное состояние,
не превышало 1,5—2 секунд.

В турбинах, к которым вода подводится трубопроводом, условия
для регулирования много хуже, так как, во-первых, для избежания прп
закрытии больших повышении давленпя необходимо увеличивать время
замыкания и, во-вторых, повышение давлении, получающееся при замы-
кании, сначала вызывает повышение мощности турбины, так что желаемое
уменьшение мощности наступает с запозданием (прп открытая—наоборот).
Величина

__напболып. измен, давлеп. во время регулпр. (в m вод. ст.)
напор (в ш)

называется относительным изменением давления. Величина

Тг = Цпах  дБ

называется временем протока трубопровода (Z—длппа трубопровода в ги,
сшах — скорость воды в трубопроводе прп полном нпускс в in;sec).

Если трубопровод состоит из отдельных частей с различными диа-
метрами, то

= X Zcraax : дН.

При этом изменения давленпя получаются большие чем теоретические
значения и могут быть представлены, как

Х = 0,8г(г±1/4-г-г2)

(-[- для закрытия, — для открытая, г — Tr: Ts). Нижняя граница для
Ts определяете!! допустимым повышением давлении; дли небольшого на-
пора и небольшого диаметра трубы можно допустить -/ = 0.5, для
больших напора п диаметра трубы — у — 0,2.

В таком случае происходящее изменение числа оборотов, насту-
пающее при выключении (илп включении) полной нагрузки (э = + 1),
приближенно равно

:==0,l(7s-|- 1,5 Тг): у.
Прп ср = -р 0,5, С равно 0,4 предыдущего значения, при <р = + о,25
С равно около 0,18 того же значения. Однако, следует заметить, что при-
веденные указания о у и С являются приближенными, и ими молено
пользоваться лишь для предварительного проектирования; в действитель-
ности / и С, каждая в отдельности, зависят от многих обстоятельств,
в частности, от качества конструкции регулятора.

В больших турбинах пнерцпя воды во всасывающей трубе и и спи-
ральном кожухе (еелп он имеется) оказывает то же влияние, что
и в трубопроводе. В уравнении Tr = S (сшах: дН суммирование распро-
страняется па весь путь воды, включая спиральный кожух и всасы-
вающую трубу, нрп чем для спирального кожуха от того места, в котором
начинается вход воды в направляющее колесо, и до конца кожуха, следует
брать только половину действительной длины (в виду постепенно убы-
вающего количества протекающей воды). В таком случае формула для у
дает сумму повышения давления до турбины и понижения давления за
рабочим колесом нрп закрытии (и, наоборот-при открытии). Это изме-
нение давления распределяется па повышение давленпя до турбины и по-
нижения давления за турбиной в таком же отношении, в каком находятся
суммы X /сшах: дН, составленные для части пути воды, лежащей до тур-
бины, и для всасывающей трубы. Понижение давления в вачале всасы-
вающей трубы не должно быть 'настолько велпко, чтобы в этом месте
абсолютное давление опускалось до точкп кипения воды, так как в этом
случае всасывающий столб разорвался бы во время процесса регулиро-
вания п при последующем обратном ударе мог бы нрпчпнить значительные
повреждения, например сдвиг всей турбины с фундамента.

Кслп прп составлении проекта для £ получается слишком большое зна-
чение, то следует самым тщательным образом выяснить, выгоднее ли достичь
улучшения регулирования (равносильно уменьшению С) путем ли увеличе-
ния колебательного момента (равносильно увеличения, у), путем ли увели-
чения диаметра трубопровода (равносильно уменьшению Т7,.), путем ли увели-
чения прочности последнего (допущение больших значений для / и, следо-
вательно, мевыппх для 7’6.) плп, наконец, одним из способов, описанных в <1).

В установках с длинными трубопроводами —в целях удержавпя стои-
мости их в определенных, допустимых границах—часто допускаются боль-
шие значения чисел оборотов (' приблизительно до 0,3 прп — 1); в част-
ности, когда динамо-машина питает большую сеть, это можно делать без
всяких сомнений. При допущении больших значений С добавочную ди-
намо-машпну для возбуждении невыгодно приводить в движение от вала
турбпны, так как во время увеличения числа оборотов после внезапного
изменения нагр\зки напряжение главной машины изменяется сильнее, чем
число оборотов, а иногда даже сильнее, чем квадрат числа оборотов; при-
чиной этому является одновременное повышение напряжения в добавоч-
ной динамо-машине Поэтому в этих случаях добавочную динамо машпяу
предпочтительнее приводить в движение при помощи отдельной турбины.

2.	Работа регулятора при постоянной и медленно изменяющейся
нагрузке. Прп холостом ходе и постоянной нагрузке регулятор не дол-
жен «колебаться», т.-е. он не должен вызывать периодических изменений
числа оборотов (периоды «колеблющегося» регулятора лежат обыкновенно
Фиг. 1085.

между 5 и 20 секундами), так как благодаря этому вызывается периоди-
ческое изменение напряжения и частоты и, кроме того,— в случае пере-
менного тока — затрудняется, а иногда делается совсем невозможным,
синхронизирование динамо-машины, работающей в холостую, в целях
параллельной работы. Крайне вредно уже колебание числа оборотов па
+ 0,25%. Кроме того, регулятор не должен дрожать; под этим понимают
виженпе поршней, периоды которых настолько малы, что чпело оборотов
заметно не колеблется. Причинами дрожания могут быть: не тщательная
установка прибора (плохой ремень, плохое соединенно ремня, неравно-
мерное двпженпе ременного шкива, плохие зубчатые колеса), а также
неправильная конструкппя или не-
правильное выполнение регулирую-
щего вентили. Вредно отзывается и
изношенность механизма направляю-
щих лопаток.

Коэффициент неравномерности
регулировании 0,05 основательно
дает о себе знать. С другой стороны,
прп динамо-машинах переменного
тока, обращая внимание на парал-
лельную работу возбудитсяо, нс
должно быть меньше 0,02. В больших
установках рекомендуется устраи-
вать особые приспособления для уста-
новки о,.. В установившемся состоя пип

между числом оборотов и мощностью зависимость должна быть линейная
(лучше всего, если эта зависимость представляется прямой линией а
(фиг. 1085); допустима еще линия Ъ, по ужо не лпипи с со статической
областью). Изменение числа оборотов должно допускаться самое меньшее
на + чтобы включать холостой возбудитель на параллельную работу
п произвольно распределить нагрузку в работе.

d)	Способы уменьшения колебаний давления.

1.	Автоматические вентили. Чтобы предотвратить повышенно давления
в закрытых напорных трубках прп закрытия турбины, устраиваются
дополнительные выпускные клапана, которые при закрытии направляющих
лопаток автоматически открываются, а затем — чтобы по было утечки
воды—медленно возвращаются в первоначальное положение.

2.	Хотя только что описанные автоматические вентили могут приме-
няться и в колесах Пельтона, том не менее в этом случае их выгоднее
заменять так называемым двойным регулированием; регулятором произ-
водится передвижение игольчатого клаивна в сопле п в то же время
отклонение струп: прп разгрузке струсотклонптоль быстро прэдппгасгся
вперед, совсем или частично отклоняет собою струю воды от колеса до
тех пор, пока медленно передвигающийся игольчатый клппан нс придет
в положение, соответствующее повой нагрузке; в течение этого временп
струсотклонптоль автоматически возвращается в нервопачаль ое положение,
так что к концу процесса регулирования он уже не задевает струи.
Способы, указанные в п.п. 1 п 2, конечно, не могут уничтожить
вредного действия трубопроводов при увеличении нагрузки. Следова-
тельно. для определения колебательного момента имеют значение увели-
чения нагрузки, при которых обыкновенно могут быть допущены более
сильные колебания числа оборотов, чем при уменьшениях нагрузки.

3.	Часто оказывается возможным недалеко от машинного помещения
построить напорный резервуар: тогда на регулирование турбины
вредно отзывается только часть трубопровода, лежащая между напорным
резервуаром и турбиной. Напорный резервуар может быть устроен или
на склоне горы, пли в самой горе, или, наконец, в виде высокого желез-
ного сооружения рядом с машинным помещением.

Если поперечное сечение F напорного резервуара всюду одинаковое,
то наиболее сильное изменение высоты уровня свободной поверх юстп
воды в резервуаре, происходящее при быстром переходе от состояния
покоя к полному расходу, будет равно

host's-

где ея есть скорость воды в тоннеле прп полном расходе, ls — длина тон-
неля, fs — его поперечное сечение: эта формула действительна только в том
случае, если не принимать в расчет потери от трения в тоннеле (в общем
случае—в закрытой части подводящего капала перед напорным резервуаром).

Если высоту потери от тренпя в напорном резервуаре яри полном
расходе обозначить через hw, то в первомириближенпи можно считать, что
влияние трепня обусловливает при переходе от состояния покоя к полному
расходу наибольшее опускание на h0-1- 0,6 h№ зеркала воды в штольне,
а прп обратном переходе — наиболее высокое поднятие на h0—0,6 hw над
этим горизонтом.

После достижения упомянутого наиболее низкого уровня (соответ-
ственно, наиболее высокого уровня), вода опять начинает подыматься,
прп чем пропсходят колебания уровня, период которых равен 2гД/<'L *

IFs

Вследствие этого меняется и напор, действующий на силовую установку.
Так как, благодаря турбинному регулятору, мощность силовой установки
остается одна и та же, следовательно, прп низком уровне воды в напор-
ном резервуаре пз непэ расходуется всегда больше воды для спловой
установки, а при высоком уровне—наоборот, то упомянутые колебания,
благодаря этому усиливаются; с другой стороны, трение в ванорном
резервуаре уменьшает их. Для того, чтобы действие тренпн перевеши-
вало, необходимо должно быть	gHhwfs.

Это условие может быть записано также в форме /г0 < }/2 Н hw.

Особые приспособления, вызывающие уменьшение колебания уровня
в напорных резервуарах, позволяют иногда весьма значительно умень-
шать необходимый объем резервуара. За сведениями о конструировании
напорных резервуаров и о точном расчете колебаний уровня отсылаем
к специальной литературе').

*1 F. Vogt, Bercchnung und Konstruktion des Wasserschlosscs, Stuttgart 1923;
L. M ii It 1 h о Ге r, Zoichnensche Bi'stimmung der Spiegelbewegungen in Wasserschliissern,
Berlin 1925; C al arc e—G ad e n, Tlieorie des cliambres d’eqltilibre, Lausanne-Paris 1926,
Ill ОТДЕЛ.

РАБОЧИЕ МАШИНЫ.

Составлено под редакцией проф. А. В. Панкина.

I. Машлны-орудия.

А. Формовочные машины.

Формовочные машины (Ср. Гейгер, Пособие по лптейпому делу П,
Берлин 1916) представляют устройства, у которых модельные доски
с приспособлениями для механического перемещения модели н формы,
равно как н для механического уплотнения земли в опоке над модельной
доской, соединены в общий механизм. Применяются, преимущественно, при
массовом производстве, при котором применение модельных
досок рентабельно. Прп больших моделях, п еслп дело касается изгото-
вления формы пз большого количества песка, применение формовочной
машины экономично только для тех немногих отливок, когда части
модели могут быть укреплены непосредственно на машинном столе.

Мздельные дэеки изготовляются из гипса, камня, металла и чугуна,
в зависимости от предположенного количества отлпвок. Прп небольшом
количестве отливок достаточна укладка деревинцых моделей в гипс или
камень.

При односторонних модельных досках модель закладывается
с одной стороны. Для верхней п для нижней опоки необходима тогда
одна доска для каждой.

Реверсивные модельные доски. Модели для верхних п нижних
опок укладываются па одной стороне. Изготовляются особыми инстру-
ментами. Для одной формы требуегея.только одна реверсивная доска.

Двойные модельные доски. По принципу рсперсинпых досок изго-
товляются односторонние модельные доски, которые можно себе предста-
вить в виде реверсивных досок, разрезанных по линии симметрии.

Вытяжные модельные плиты. Для выбяранпя высоких моделей.
Прп неподвижной плите модели, насаженные, па самой доске, вытягиваются
снизу через отверстие, обхватывающее плоскость разьемамодели, прп чем
земля опирается иа вытяжную плиту. При свободной вытяжной идите
форма выталкивается кверху неподвижной плитой.

Поворотные модельные доски вращаются на двух цапфах,
приделанных к наиболее узкой части досок. Они заменяют две односто-
ронние модельные доски, если на обоих сторонах их прекреплспы верхняя
В нпжняя опоки. Они применяются также и в качестве односторонних
модельных досок для формования чугунных отлпвбк, с большим количе-
ством песка, формование которых происходит в висячем положении,
отливка же— в сюячсм.

Поворотные доски схожи с поворотными модельными досками,
но движутся вокруг вала, лежащего параллельно к узкой стороне доски,
с односторонним вкладыванием модели, для высоких моделей.

Приспособление для снимания опоки. Снимание при небольших раз-
мерах отливок производится прп помощи ручных домкратов с рейкой и
зубчаткой, подъемных кулачков, рычажных систем с ручными зубчатыми
передачами, при чем вес формовочной плиты п опоки уравновешивается
противовесом плн пружиной. Прп больших весах отливок применяются

I. 1—Формовочный ящик;
2—центрирующий штифт;
3—марка для сердечника;
4—земем. 5- -мо и*льиая
доска Метол съемки: мо-
дельная ло< ка остается
на «.воем место. Опока
снимается.

гидравлические плп пневматические подъем-
апкп (Америка), при чем в случае употреб-

II. Поворотная доска. Ме-
тод с doit«Tpo«uoti доской.
МодО »ьнал диска С опокой
поворачивается. Опока
опускается.

III. Метод вытяжки.Опока
остается па вытяжной
доске. Ьидель вытяги-
вается вниз.

I'. Метод опускания. Опо-
ка осшетск па своем ме-
сте. Модельная доска
опускается.

Фпг.

II'. Поворотный метод,	III'. Метод вытяжки. Mo-
ul сдельная дОека и опока	дельная доска остается

noKopa'inHWirn. Модель-	на своем мосте, ящик с вы-
пал доска. г>ыгягивается	тяжион плпiой и моделью

вверх.	поднимаются кверху.

1086. Выемка модели нз формы.

ленпя пневматики необходимо включать жидкости (глицерин плп масло),
чтобы обеспечит!, плавное равномерное поднятие опоки. Для этой же
цели могут применяться н винты с электрическим приводом Па
фпг. IOS6 изображено соотношение формы и модельной плиты во время
отделения их друг от друга.

Уплотнение земли ') при помощи ручных трамбовок несом 5 6g,
лучше пневматическими трамбовками от 3 до 15 kg; давление воздуха
от 5 до 7 at; расход воздуха от 0,25 до 0,6 т3 всасываемого воздуха
в мин. При больших формах для лучшего исиользоваипн ыашии цедссо-

О формовочном песке см. т. I, отдел Материаловедение, стр. S37,
образно применение автоматических приспособлений для засыпки песка.
На фпг. 1087 изображена схема различных методов уплотнения земли.

Прессование дает наибольшую плотность песка в форме, поэтому
удобно лишь для нпзкпх моделей, селп модели не впрессовываются в песок
снизу. Для высоких моделей необходимы предварительные приспособления
для прессования.

Фиг. 1087. Засыпка формы п утрамбовка земли.

а) Ручная засыпка, Ь) г&сыпка при помощи воропки. с) утрамбовка
ручной колотушкой, d) утрамбовка пневматический колотушкой,
е) утрамбовка ручным пли механическим прессом. О утрамбовка
встряхиванием, g) засыпка и утрамбовка при помощи дептробежвои
силы, h) центробежная формовочная машина.

Ручная прессовка при помощп коленчатого и кривошипного пресса
плп ударного пресса.

Механическое прессование при помощп гидравлических прессов.
Для чугуна 50 at; для стального литья 100 at; в Германии применяется
почти во всех случаях. Посредством пневматического поршпя;
применяется в Америко предпочтительно перед другими системами. При-
меняется также прессование посредством винтовых и кривошипных прес-
сов с электрическим прпводом.

Встряхивание применяется особенно прп высоких формах
средних и больших размеров. Песок над молельной доской встряхивается
в прикрепленной над ней опоке. На поршне укреплен стол с модельной
доской, который прпподнимается прп помощи сжатого от 4 до 7 al воз-
духа. Максимальный ход поршни 100 mm; большею частью применяются
поршнп со значительно меньшем ходом. Прп свободном падении полу-
чается удар о стыковую поверхность, вызывающий сотрясение. Число
ходов 120/мпн. Для встряхивания формы требуется, в зависимости от
высоты опоки, от 15 до 50 ходов, из которых первый наиболее интен-
сивен, так как он уплотняет песок слоем от 10 до 20 min. Постепенное
уменьшение толщины слоя песка происходит по направлению к спинке
опоки, что является желательным при дптье, ио требует дополнительного
утрамбовывания слоя песка в сппнке опоки, особенно после того, как
опоку приходится после встряхивания повернуть. Дли того, чтобы избе-
жать дополнительной утрамбовки, в настоящее время для опоки средних
размеров применяются, соединенные в один прибор, встряхиватели
с прессами. Сначала встряхивают, а затем обратную сторону формы
прессуют. Прп больших всгряхивателях применяются приспособления для
смягчения ударов, благодаря чему толчки амортизируются в нагоняе, так
что удары не сообщаются близлежащим формам.

Центробежные станки г). Земля доставляется непрерывно
горизонтальным ленточным конвейером в воронку центробежного станка,
помещающуюся на конце приводимого в движение посредством электро-
мотора рычага длиной в 3 m, быстро вращающегося, благодаря чему
подаваемая земля сгущается в небольшие плотные комки, попадающие
в стоящую на модельной плите формовочную опоку. В минуту таких
комков подается от 1000 до 1600, так что опока в I ш3 наполняется
в 3 до 8 мин. Формовщик проводит головку машины по плоскости опоки,
прп чем скорость, с которой это происходит, имеет влияние на плотность
земли. Независимо от величины опоки, этот метод даже для больших опок
пе требует дополнительной трамбовки.

Трамбовка ведется посредством трамбовок с механическим при-
водом, которые, в количестве от 4 до 16, пружинно укреплены в движу-
щемся вверх и вниз кольце. Она применяется исключительно при изго-
товлении форм для труб. Соединение нескольких приспособлений в одну
формовочную машину делает наблюдение за установкой очень сложным;
наблюдение за такими машинами достигается легче всего по методу
Прресбергера * 2).

Формовочные машины для изготовления внешних форм.

1.	Машины для ручной трамбовки: а) формовочные машины со съем-
ной опокой и вертикальным ходом, Ь) формовочная машина со съемной
опокой с приспособлением для боковой выемкп (горшкообразные машины)
изготовляет сердечники и оболочки как одновременно, так п порознь;
с) машины с вращающейся модельной доской, подъем вращающейся доски
ручной, гидравлический, электрический; опускание формы с модельной
доски ручным илп гидравлическим способом; d) поворотные формовочные
машины; е) вытяжные формовочные машины (ручной подъем плп меха-
нический).

2.	Ручные пресса: а) машины без приспособления длн съемки модели;
Ь) машины с приподнимающим штифтом (обыкновенное пли двустороннее
прессование); с) машины с вращающейся модельной доской; d) вращаю-
щаяся формовочная машины (вся машина вращается —Бонвилан); с) вы-
тяжные формовочные машины.

3.	Механические пресса: а) формовочная машина со съемной опокой
(обыкновенное прессование, простые илп двойные машины (пресс обслу-
живает две модельные плиты), двойное прессование п двустороннее прсс-

s) Die Gicsserei 1924, стр. 665.

2) Geiger. Handbuch II, стр. 149.

Хютте. Т. II.	51
сование], b) формовочная машина с поворотной доской, с) формовочные
машины с поворотным приспособлением, d) вытяжные машины.

4.	Машина для встряхивания: с приспособлением для смягчения уда-
ров и без него: а) встряхивание сжатым воздухом, Ь) прп помощи элек-
тричества, с) прп помощи трансмиссии.

5.	Центробежные формовочные машины: а) стационарные, Ъ) пере-
мещаемые, с) тракторные, d) локомотивные, е) с бункерами.

6.	Машины для утрамбовки форм для труб. Машины, указанные
в и. 4, работают в соединении со съемными поворотными досками, ука-
занными в п. 5. из которых для германских условий применяются обо-
значенные буквами Ь) и с), соединенные с машинами с приподнимающим
штифтом и гребенчатой с направляющей доской. Обе послсдпил машины
не являются частью центробежной машины, но работают вместе с нею
в качестве ручных машин со съемными прпспособлспиямп.

Кроме нашив, упомянутых в п.п. 1 6, имеется еще большое коли-
чество формовочных машин особой конструкции, как нанр.,
формовочные машины с поворотным столом, с тремя, пли больше,
маленькими модельными досками, расположенными по окружности гори-
зонтально вращающегося вокруг вертикальной оси стола, телескопи-
ческая машина для формовки ременных шкивов, заключающая
в себе до 10 моделей ременных шкивов, которые устанавливаются по
одиночке па различной высоте, так что шкивы различных диаметров могут
формоваться одной машиной и др.

7.	Формовочные машины с делительными моделями образуют, как
л машины для формования зубчатых колес, особую группу и строятся
как машины с формовочным столом со съемными формами —
шш формовочные машины на колонне. Они служат исключительно
для производства форм для зубчаток и опоках, имеющих форму шаблона,
прп посредстве вращающегося рукава, перпендикулярно связанного с де-
лительной моделью, для зубчатых колес—горизонтально с подвижной
моделью для выемок зубчатых колес, с которым зубчатый обод утрамбо-
вывается в одной кольцевой форме.

Машины для формовки сердечников (шишек).

Призматические или цилиндрические сердечники трамбуются ручным
способом в перпендикулярных меняющихся коробках и выталкиваются
оттуда механически прп помощи поршней.

Чпстильпые станки с ручным приводом снабжены металли-
ческим разделенным ящиком, половины которого снимаются с утрамбо-
ванного сердечника сбоку. Набивочная машина служит для изготовления
призматических и цилиндрических сердечпиков посредством выдавли-
вания .материала при помощи вращающегося червячного кольца через
мундштук, прп чем все это червячное устройство работает как колбасная
набивная машина. Система К н го т т е л я делает возможным применение
модельных досок иа машинах для прессования сердечников,
работающих ручным илв гидравлическим способом. Для производства
сердечников большого размера применяются также сотрясательные при-
боры, способствующие успешному выниманию модели из опоки.
Таким образом получаем следующую спецификацию.

1.	Машины для выдавливания сердечников.

2.	„	,,	снимания	„

3.	,,	,,	набивания	,,

4.	,,	,,	прессовки	,,

5.	,,	,,	встряхивания	,,

Вспомогательные приспособления. Для быстрой очистки модельных
плит после изготовления половины формы служат продувные краны, снаб-
женные рукавами, присоединенными к воздухопроводу. Вибраторы со
сжатым воздухом плп электрические укрепления на модельных плитах
и служат для освобождения модели от землп прп вынимании ее. Часто
автоматическое выключение и включение.

Автоматическая подача землп для больших формовочных
машин является необходимым условием экономной работы, так как напол-
•ненпе от руки огромных опок очень утомительно, требует значительного
количества людей и очень длительно. Формовочная машина является
средством для механпзацпп литейной; она необходима для поднятия про-
изводительности, и является залогом удешевления продуктов литейной.

В. Ковочные машины.

Под ковкой, в широком смысле этого слова, понимается всякое
изменение формы, вызванное прямым или косвенным давлением. В более
узком смысле ковка обозначает придание формы действующими прямоли-
нейно молотами и прессами *). Машины этого рода (молоты п прессы)
описаны ниже, в п.п. Ь) и с), стр. 809 и сл. (Протяжные прокатные устройства,
см. „Горный Hutto"), в п. же а) описаны все явления и процессы, отно-
сящиеся к деформациям под давлением.

а) Явления, сопровождающие изменение формы металла под
давлением.

Основания для числовых расчетов см. т. I, отд. 2, стр. 349.

Ниже приняты следующие обозначения:

Р—давление в kg,

/, F— сечения формы н mm2,

kj — сопротивление при изменении формы в kg/шт2,

р., Pg — коэффициенты внешнего и внутреннего трения (|± — 0,2 до 0,4; р$ ~ около 0,5).

1.	Изменение формы под непосредственным давлением. Осаживание
и клепка (фнг. 1088).

Машин ы: Для более тяжелых работ—гидравлические пресса; для средних работ—
паровые молоты; осаживание головок п фланцев ковочными машинами; более легкие
работы прессами Венсана.

Специальные пресса, наир , ковочные машины для проковки головок болтов. Клейка
при подющи пневматических молотов, гидравлических клепальных машин, фрикционных
или коленчатых прессов.

Величина осадки h во избежание изгибания < 2,5 d.

При свободной осадке давление Р прп любом сечении f:

P = fkr [1 + (1:3) • р. • (<(:»)]................(1)

1) См. Plastische Gestaltung, Maschb. V. Bd. 1926 г., стр. 105,
При осадке в штампах для получения острых краев давление Р2,
следует принять равным:

Р3' > 1,5 Ра = 1,5 fjcr • [1 + (1 : 3) • р. • (d2 : ЛД|..(2)

Для ковочных машин штампы чаще всего закрытые, из трех частей
однако открытые штампы более удобны для обслуживания.

При горячей кленке длн достижения хорошего образования головок,
плотного прилегания листов и полного заполнения отверстий заклепкой
для ковкого литого железа:	,,	„

Jr = (э ДО 1UU /!

{fx~~сечение стержня в mm $)1). .. (3)

Фиг. 1088.

Фиг. 1089.

Штамповка2) (фиг. 1089).

N a ш и н ы: Для железа и стали применяют, в первую очередь падающий молот
(фнг. 1099), реже паровые молота. Для мягких металлов, главным образом, фрикционные
пресса.

Конечное давление Р при открытом штампе сечения f и при
осадке 7г:

P=fkr Щ-(1 :3)- р.-(й:Л)].....................(4)

(для закрытого штампа см. Осаживание). Кривая давления дает харак-
теристику изменения давлений согласно фиг. 1089. Потребная работа А
для литого железа при общей поверхности О (mm2) по Гофмей-
стеру:

А ~ 25 О (в kgm).......................(5)

Штампы для железа и стали открытые, для мягких металлов—закры-
тые в состоящие из нескольких частей. Для открытых штампов рекомен-
дуются заусенцы (выступы), согласно фиг. 1089. Конусность (а) стенок
штампа в верхнем штампе 7°, в нижнем до 5е. Толщина выступа
2—5 и п. Поднимаемые части у молотов помещаются в верхней части
штампов, у прессов в нижней.

Для уменьшения изнашивания штампа и потерь на заусеницы очень
важна предварительная штамповка. Предварительная форма штамповки
выбирается выше окончательной, так что материал прв осадке стекает

х) По Р. Бауман, „Напряжение листов прн клепке". Mitt. Forschungsarbeiten,
тетрадь 252 (1922) при хорошо мрииассенпых листах Р ~ 65 до 80 • f\ для получения,
легко поддающихся клепанию, головок. Излишне высокое давление заклепки влечет порчу
листов.

2) Литература: Гофмейстер, „Проектирование, изготовление и применение ко-
вочных штампов н прессов", Wcrkst.—Tcchnik 1921, стр. 1/
Машины-орудия.

§05

в штамп. (Сравн., Изменения тел при истечении материала). Сложные

предварительные формы изготовляются под паровыми илп воздушными
молотами Часто целесообразно приме-

нять соответствующие профили, изгото-
вленные вальцовкой.

Вытяжка1) (фиг. 1090).

Маш и и ы: Паровые гидравлические пресса,
паровые и пневматические молота (ковка см. фиг. 1102,
1103 и 1104).

Вытяжкой называют ряд следующие
одна за другой осадок с перемещением Z,/
и осадкой /г, и Л2, прп чем вытесненный



материал течет вперед и назад, и лишь
незначительно по ширине. Давление Р прв	ф»- П)90.

ширине обрабатываемого предмета Ь будет

P~bldkr L1 + (^:2A)J.........(6)

Расширение бруска ДЬ зависит от подачи штемпеля и вычисляете}!:

ХЪ^1а- (У1ъх-.1ъг-Х)

(7)

и прекращается прп повороте бруска прп последующем прохождении
на 90е.

Для достижении лучшей вытяжки более выгодны узкие закругленные
штемпеля. Боек для сглаживания—более широкий и плоский. Круглый

Фиг. 1091.

предмет подвергается вытяжке штем-
пелем соответствующего размера.
При изменении формы ковкой из
различных сечспип производится
отделение материала посредством
ножей различной формы, трехгран-
иых пли круглых. Таким же спосо-
бом производится оно у изделий
подлежащих ковке в штампах. Для
достижения высоких качеств мате-
риала необходимо достаточно проко-
вать изделие. Прп предметах боль-
ших размеров сечение должно обра-
батываться до тех пор, пока оно нс
достигнет одной трети сечения бол-
ванки.

Прокатка2) (фиг. 1091).

1\1 аш ин ы: прокатные мастерские (см. Горным Hiltte).

Прокатываемая болванка силой трения втягивается в ручьи валка
и получает вытяжку.

!) Литература: Швейссгут, „Ковка н прессование" н „Свободная ковка",
Берлин, изд. Шпрингера.

2) Литература: Горный Iliitte, изд 3, отд. 6, табл. „Прокатка и калибровка вальцев“.
Обозначают:

~ W (ht — Л2)—захваченная длина бруска в та,
F — 11$ -—проекция поверхности давления в mm2,
hr — 2ft U— высота трения в mm (f— сеченно ручья, Г—дуга касания),
Ay к] • [I -j- р.(^ : 2 7ir) ]—сопротивление изменению формы в kg/mm2,
I* FK? — давление валка в kg.

Тогда

Р— blakf  [1 + [j. • (ld: ?. 7г,.)] . . . . ,

. (8)

Опережение вызывается стеканием вытесненного в направлении при-
катки материала.

Обозначения:

ср — V(hi — h2): г — угол захвата валка,

п~ае ; аа — [(ср : 2) -р р.] : [(ср : 2) — р.]—отношение зон стекания,

= 1 : (п + I)2—опережение.

Тогда опережение v прокатанного материала по отношению к окруж-
ности валка выразится в %

v = wiyln (7г,: h2)  100	...	. (9)

Фиг. 1092.

Поперечное расширение получается со-

ответственно пз уравнения......(7)

ДЬ^7Й • (|/7г^-1)..............(Ю)

2. Изменение формы через посред-
ствующее давление- Протяжка проволоки и
штанг 9 (фиг. 1092).

М а ш и и ы: Для протяжки проволоки волочиль-
ные станки с приводным барабаном, для прокатки
тонких проволок—многократные нолочнльиые станки.
Для протяжки штаиг—волочильные станки с бесконеч-
ными цепями.

Обрабатываемый предмет протягивается силой Р через отверстпе,
преодолевая сопротивление изменению формы и тренпе, п получает се-
чение f2 пз сеченпя /]. Коэффициент тренпя незначителен, благодаря
смазке (р. = 0,1 и мепее).

Р=—/’2Tcrln(f1 :/2)-[l-|-p.(ctga4-tga)J=b—(A—/’3).7cz.(14-p-ctga) . (11)

Распределение напряжения по сеченпю в действительности происхо-
дит неравномерно. Наиболее сильное напряжение возникает в центре,
и неравномерность его увеличивается с увеличением конусности отвер-
стия. Во избежание разрыва материала, этот угол несмотря на большие
потери от тренпя, выбирается очень малым и для литого железа он
составляет tg к = 1 • 6 до 1:8, для стали tg а — 1:10 и мепьше. Поток
материала определяется формой сеченпя отверстия.

*) Литература: Горный Ililtte изд. 3, отд. 6, R. Р а р I с г, „Essai sur le trSfilage, изд.
Usine; II, E I c k с и и Heldenbai n, Влияние скорости вытяжки и т. Д-“ Stahl и
Eisen 1924. стр. 1687 и след.
Прокатка (ио методу Дика)') (фпг. 1093).

М а ш и п ы: Большею частью горизонтальные гидравлические пресса.

Материал (не продукты железа), чаще всего круглые- болванки, вво-
дится в преемник, проходит через штемпель и сдавливается в матрице.
Металл течет через щель определенного сечоипя (мертвая зона сбоку
отверстия). Давление Р, находящееся под влиянием трения стенок, пока-
зывает характеристику согласно фиг. 10J3 п определяется без учета
потери трения штемпеля но формуле

= А*/ • 1(1 -I1- 2 ;хг) • In Щ: f2) + (4	: dj].......(12)

Течение материала определяется формой матрицы.

Выдавливание углублений 2) <фпг. 1094).

Фпг. 1093. а—период осаживания, Ь—пе-
риод давления.

® ЗопСИ^ЗМеН. фОрМЫ

® МертВал зона

Фиг. 1094.

М а ш и п ы: гидравлические пресса. Для более легких работ по металлу, кроме
железа, применяют коленчатые пресса.

Материалом, большею частью, служат четырехгранные болванки. Де-
формационная щель образуется стенкамп матрицы п поверхностью укре-
пленного перед штемпелем скользящего копуса (мертвая зона перед
штемпелем). На фвг. 1094 изображена диаграмма давленпя пресса Р,
которое определяется без учета потерь па трение подымающегося мате-
риала между штемпелем и матрицей по формуле

Р=».	.(1+2р,) +‘г *[. +,i <18)

(D, |Ь| п Л, [f|—диаметры пли сеченпе матрицы и штемпеля, h расстоя-
ние от дна). В уравнении (13) второе слагаемое представляет влияние
дна, третье—влияние стенок. Стекаипе материала определяется кольце-
вой щелью.

Протяжка труб (фпг. 1095 и 1096).

М а ш п и ы: Для труб значительных размеров первичная протяжка иа сердечник
через I или 2 кольца па гидравлическом прессе лежачего типа, с той же температурой,
чго при пробивании дыр, дальнейшая прокатка па сердечнике волочильного станка, про-
тяжка для уменьшения диаметра трубы при той же толщине стенки производится па
цепном волочильном станке. Легкая протяжка на эксцентриковом прессе.

х) Литература: Z. d. V. d. I. 19l8, стр. 281, Ш в e и с с г у т.

2) Литература: Гофман „Гидравлические пресса и исследование процесса работы
при обработке стальной болванки в закрытой матрице", Берлин 1912, Юл. Шпрингер.
При протяжке сила Р вычисляется (пе учитывая трения сердечника)
по формуле

Р — (F> — f)  kf  In у ~--J, [1 -t- р. • (cfg я 4 tg я)| =

^(Fi— Рг) • кг • (1 4- pctg7)...............(14)

Угол прокатки я, во избежание срезания, не больше 15- -25 . Исте-
чение материала определяется формой матрицы.

Прп протяжке без уменьшения толщины стенок отсутствует сердеч-
ник. Истечение материала происходит под действием силы (см. Меха-
ника пластических тел, т. I, отд. Механика), вследствие образования
силового поля согласно фпг. 1096 определяется статически, так как
толщина стопок s остается

Фиг. 1095.	Фиг. 1096.	Фиг. 109'7.

Р = (Тф

11 4 р. • (ctg я 4 tg я)]

М  к.

st (D1 — D2) nskf • (1 4 p ctg я) ...... (15)

Угол протяжки, как при прокатке труб (я =15— 25°).

Штампование (фпг. L097).

Магой и ы: Для самых тяжелых процессов Штампования (броневая плита, днища
паровых котлов) гидравлические пресса, для более легких работ применяются винтовые
пресса. Штампование с вытяжкой производят иа волочильных стайках, у которых в боль-
шинстве случаев штемпель приводится в движение от кривошипа, а зажимное приспособ-
ление кулачковым диском. Болес легкие работы производятся па винтовых прессах.

При штамповке и вытяжке изменение формы производится посред-
ством изгибания и выдавливания одновременно. У предметов незначи-
тельной толщины вдавливание производится за счет сгпбанпя, так что
для силы Р получается следующее уравнение:

Р = nD2skf In (I) : Z>2) 4 Ръ 4 Р» 71  (D — skf 4 Pb -\-Pr, . (16)
где D n Z)2 обозначают диаметр подвергающегося штамповке плп про-
тяжке тела, Рь п Рг обозначают приближенные величины сопроти-
вления трению п изгибу. Этп сопротивления прп протяжке могут быть
приняты равными 150% давления для изменения формы (Е. Р юр май,
„Штампование п вытяжка прп обработке листового железа", Mitt.
Forschungsarb. вып. 277-(1926), так что для силы прокатки может быть
ПрЕНОТ0:	Р 2.5 к • (I) - I)2) «у............... (17)
Распределение напряжения аналогично распределению напряжений
при протяжке (фиг. 1096), так как толщина стенок остается приблизи-
тельно без изменении. При очень узких пуансонах эффективный расход
ввергни значительно превышает теоретический.

3.	Изменения формы, вызываемые изгибом: изгиб, правка, изгиб
бортов.

М а ш и и ы: Для тяжелых работ ко изгибу и правке применяются гидравлические
пресса. Для правки профильного и брускового железа—станок для правки (см. Горное
Hiitte, изд. III, отд. 6, Прокатные установки) и эксцентриковые пресса- Для изгибания
валов и тому подобных частей—кривошипные пресса горизонтально действующие (гори-
зонтальные мапшиы, стр. 819). Для легких работ по изгибанию (магниты и хомуты) при-
меняются винтовые пресса. 'Для работ по загибанию бортов применяются эксцентриковые
пресса.

Расход энергии при процессе изгиба' см., отд, Механика пластиче-
ских тел, I т., отд. Механика, стр. 354.

Штамповка и вытяжка при низкой температуре, см. выше.

4.	Резка (отрезка, очистка, вырезка).

М а ш в и ы: для наиболее сложных работ по резке и очистке применяют гидравли-
ческий пресс; для обыкновенных работ—эксцентриковый пресс (стр. 818).

Для параллельно идущих лезвий сила Р, необходимая для срезыва-
ния, при длине среза I и толщине среза s, определяется уравнением:

Р = lsks Iskf........................(18)

В этом уравнении ks обозначает сопротивление срезанию, которое
приблизительно равно Ау Значение kf см.

т. I, отд. 2, стр. 352. Для вырезки круглых
дыр, диаметром d, эта формула принимает
следующвй вид:

Р = г. dsks....................(19)

Прп резании листов, установленным
под уклоном, верхним ножом, получаем
давление ножа на поверхность листа п
силы в сечении среза (применяя обозначе-
ния, согласно фиг. 1098):

Механика пластических тел.

Фиг. 1098.

Р = 0,5  bs г kf— 0,5 • bs s ks — s2 ks • (ks : kf)  etg ₽ etg •/; . . . (20)

Во пзбе;кание потерь на трение, срезающая площадь имеет уклон а
от 5 до 10е, у ножей—2° к направлению резания. Угол резания р ножа
равен 75° и уклон т( верхнего вояса прп резании листов — от 8 до 10°.

в) Молоты.

Кинетическая энергия молота превращается здесь в работу дефор-
мации (давление X величину деформации).

Обозначим:

А — кинетическая энергия удара в mkg,

А? — переданная работа изменения формы в mkg,
— потерн, вызванные действием удара в mkg,

Ат — потери от гренпя в mkg.

(i — вес бабы в kg,
«i ~ (?: д — масса бабы в kg scc’m *,
v — скорость скачка в m/sec,
Л — ход свободно падающего молота в т,

Gs — вес наковальня в kg,

ms — масса наковальни —z Gs : д в kg sec2 т *.

Имеем следующее взаимоотношение:

А = mi2 : 2 — Gh — А,...................fl)

и предполагая совершенно неэластичный удар, получаем:

A f = А • [м=: (т -|- и.)| и As = А  [да: (т 4- »»„)] . . . (2) и (3)

Для тосо, чтобы потери от удара не были велики и во избежание
обратного удара при легких наковальнях, вес наковальни берут от 12
до 20-кратного веса бабы, что соответствует потере 8—5%. Уничтоже-
ние потерь от удара прп работе двух, ударяющихся друг о друга, баб
одинакового веса предусмотрено только в некоторых конструкциях (напр.,
четырехудар.тые молоты). Уменьшение потерь от удара, от применения
больших фундаментов для наковален п прп наковальнях, состоящих пз
нескольких частей, достигается хорошим соединением отдельных частей
наковальни. Последние обыкновенно делаются с ласточкиным хвостом п
клином. Эластические подкладки между наковальней и фундаментом при-
меняются для уничтожения передачи слишком сильных ударов на
почву *).

В качестве инструментов для изменения формы применяются
либо плоские бойки, лпбо штампы. Также и здесь происходит укрепление
в бабе плп в наковальне, большего частью с ласточкиным хвостом и
клином.

1.	Рычажный (хвостовой) молот. Область применения: гидравличе-
ские хвостовые молоты применяются для вытяжных и точных отделочных
работ, машинные молоты— для легких вытяжных работ.

Баба большего частью закрепляется на деревянном брусе, качаю-
щемся вокруг папфы. Привод посредством схватывающего кулачного
вала, действующего на головку молота (лобовой молот), пли на рукоятку
между цапфой и головкой (молот с прямым ударом), плп на продолжение
рукоятки сзади цапфы (хвостовой молот). Гпдравлпческпе молоты бывают
всех трех вышеописанных типов. Машинные молоты бывают только
с приводом последнего типа.

Для того, чтобы вызвать отбой, применяют деревянные или желез-
ные отбойные пружины и резиновые буфера (молот Б р а д л е я). У хво-
стовых молотов рукоятка служит пружинным приспособлением. Поэтому
нельзя провести строгую границу между рычажным и пружинным
молотом.

Вес бабы гидравлического молота 200—750 kg, прп 100 — 50 ходах б минуту, и вы-
сота подъема от 30 до 100 ст. Для машинных молотов число ударов достигает 200—400
б минуту при максимальном весе бабы в 100 kg и подъеме 30 — 50 cm.

2.	Пружинный молот. Область применения: легкие вытяжные работы.
Приво! кривошипом. Ведущей для бабы является параллельная стойка,

’) Ф. А. Шнейдер. „О фундаментах**, Maschinenbau, т. V (1926), стр. 116 и сл ч
реже рукоятка плп цапфа. Между кривошипом и бабой включена пру-
жина. Продуктивная работа возможна, если чпсло свободных колебаний
пружинистой системы равно количеству оборотов кривошипного привода
(резонанс: см. т. I, отд. Техническая физика, принудительные колебания).
Пружина рассчитывается согласно с этими данными. Регулирование числа
и силы ударов производится изменением числа оборотов привода. Для
регулирования силы ударов эксцентриситет кривошипного вала делается
иногда переменным. Вес бабы G — 30 до 100 kg. Чпсло ударов п = 300
до 200 ударов в минуту. Потребная мощность N = 0,03 до 0,04 G P.S.

3.	Молот с падающей бабой. Область применения: поковка
в штампах. Прп движении бабы на обрабатываемый предмет действует
только ускорение силы тяжести, в то время, как приподнимание произ-
водится илп вследствие наворачпванпя каната (молот с наматываю-
щим барабане м), плп вследствие захвата поднимающего приспособ-
ления посредством непрерывно вращающегося шкива прп помощи тренпя
(фрикционный молот), плп прпподнпманпем каната посредством
ролика, перемещаемого паром плп давленпем воздуха, а также и под
непосредственным действием пара пли воздуха на поршень (подъемник
для молота с падающей бабой).

При всех конструкциях баба движется но легко переставляемым, расположенным на
самой наковальне направляющим квадратного сечения, что делает невозможным смещение
верхнего и нижнего штампа. Это обстоятельство и то преимущество, что при штамповоч-
ной работе здесь может быть избегнута опасность внезапных торможений массы переда-
точного механизма прн ударе, так как подъемный механизм прн падении не испытывает
никаких напряжении, делает эту конструкцию молота для поковки в штампах наиболее
удобной. Нижний штамп укрепляется часто регулирующими винтами. Вес наковальни
почти равен 20-кратиому весу бабы. Область кузнечных работ и производительность
молота с падающей бабой графически изо-

Молот с наматывающим барабаном. Наматывающий барабан приво-
дится лпбо самостоятельно, либо подъемный оргап наворачивается прп
помощи движущейся дуги на свободный барабан (Массе и). Барабан п
дуга соединены с трансмпсспопным валом соответствующим образом для
достижения соответствующего времени подъема, пли приводятся в дви-
жение крыльчатым молотом с паровым, либо воздушным приводом. За-
жимные кулаки и действующие подобно нм муфты—непригодны, так как
опи передают бабе полную скорость подъема, чем вызываются удары,
повреждающие подъемный механизм п привод. Механически действующие
фрикционные муфты более легко регулируются, но требуют большей
частью чрезвычайно большой силы сцепления, поэтому в последнее время
применяются фрикционные муфты, работающие сжатым воздухом.

Фрикционный молот. Подъемный механизм представляет собой дере-
вянную доску или ремень. Молоты с доской пмеют вес бабы до 500 kg
и высоту подъема, не превосходящую 2,5 т, так как в ппом случае
давление фрпкцпопного шкпва будет очень велико п от удара место
соединении доски с бабой испытывает слишком большое напряжение.
Приподнимание производится двумя роликами, нажимающими с сплои Р
па доску плп ремень, прп чем одпн шкив плп оба пмеют свои привод.

Если обозначим:

Р — силу нажима в kg,

G — вес бабы в kg,

/1 — силу подъема в kg = или > G (ускорение силы тяжести),
[л — коэффициент трения.

Тогда К = р. Р (одпн ролик во вращении) пли = 2 [-> Р (два ролика
вращаются) ...................................................(4)

Значение трения р. пожду деревом и железом, см. т. I, отд. Механика, I, табл. 5,
Согласно этому р. может быть взято от 0,3 до 0,4. Для фрикционных молотов с доскою
w 1 m/sec.

Ременный фрикционный молот изготовляется для бабы весом до
2000 kg. Соотношение сил ременного привода см. стр. 285 и след. Для
ременных молотов может быть принято:

ZC=Pfit’a = 4 до 10 Р,..................(

соответственно я = к п р. = 0,4 до 0,7.

Подъем ремня со шкпва прп падании возможен только у легких
молотов.

У тяжелых молотов движение каната Р производится нс ручным
способом, а при помощи укрепленного на рычаге шкпва, прижимающего
подъемный механизм к дпску. Сила нажпма—см. уравнение (4).

Ширина ремня Ъг — 0,3 до 0,4 G 75 mm.

Окружная скорость диска v =*= 1,5 до 2,5 m/sec,

Высота подъема Ji — 2 до 4 т.

Привод должен иметь мощность 2Утах = Gv : 75 Р. S., при условии
поглощения возникающих торможении энергией вращающихся масс.

Подъемник молота о падающей бабой. Для приподнимания бабы
весом более 1500 kg употребляют большей частью подъемник с паро-
вым плп гидравлическим приводом. В качестве подъемного механизма
служит поршень, соединенный с бабой или канатом (Беше и Грос),
пли тонким штоком (Э й м у к о).

В первой конструкции проволочный канат, пружпиио прикрепляемый на стойке,
движется посредством шкива, приводимого и движение поршнем, второй конец каната
обходит неподвижный шкив и прикрепляется к бабе. Так как подъем поршня при таком
устройстве составляет только 1/2 подъема бабы, вся конструкция несколько уплотнена;
однако, вследствие противодавления, при ударе может произойти некоторое ослабление
каната, что влечет за собою потерю в 5 до Ю°/о. Вгорая конструкция, вследствие необхо-
димости для достижения хорошего действия удара большой высоты подъема,—очень
высока, но зато здесь не приходится иметь дело с большим износом каната, особенно
вероятным прп невнимательном уходе.
В обопх случаях очень важно присутствие широкой выхлопной трубы, так как
противодавление препятствует падению. Расходы пара и воздуха — неблагоприятны, так
как работа производится с наполиеппем в 100°/о.

Вес бабы до 6000 kg. Высота подъема от 2 до 3 ш.

4.	Паровой молот. Область применения: кузнечные фасонные работы
(конструкция а) работа по вытяжке (конструкция а, b и с—быстроходный
молот) ковка в штампах (конструкция а и с).

Привод при помощп поршня со штоком, соединенным наглухо с бабой
Поршень движется сжатым воздухом, илп паром, вверх и вниз. Цилиндр
покоится иа 'двух станинах, где укреплены и направляющие для бабы.
Станины, помимо особой конструкции, установлены на фундаменте,
отдельном от фундамента наковальни. В последнее время предлагается
упругое укрепление фундамента станины на выложенном в виде лест-
ницы фундаменте наковальни. Распространение звука уменьшается по-
средством сделанного вокруг фундамента воздушного зазора. Части ста-
нин соединены между собою стяжными анкерными кольцами илп
пружинящими болтовыми скреплениями, при чем смещение невозможно,
благодаря вложенным клиньям. ’Поршень, шток и баба у малых молотов
сделаны часто пз одного куска, у больших же молотов изготовляются
из отдельных кусков. Поршень навинчивается на шток плп укрепляется
при помощи конуса и гайки с предохранителем. Баба насаживается или
при помощи конуса. (М а с с с й), плп укрепляется муфтой. Шток подвер-

гается напряжению на растягивание
продольный изгиб, действием силы
пиерцни массы поршня, поэтому
изготовляется из высококачествен-
ного материала, как, напр., хромо-
никкелевая сталь с содержанием 0,2
до 0,3 % С, 2 до 3% Ni, 0,6 до
0,8% Сг. пли из марганцевой стали
с содержанием 0,4 до 0,5% С и
0,8 до 1,2% Мп. Распределитель-
ным устройством служат веитили и
золотники. Прп паровой установке
очень важно устройство водоспускных
приспособлений на подводящих пар
трубах и в цилиндре. В пневмати-
ческих установках, в большинстве
случаев, имеет место предварительный
подогрев воздуха отходящим теплом
до 200°.

и сжатие, н момент же удара—на

|Я1№ '[Ля.Лит. СГТ)С£Ли(Г!0 ba
ssssj Оля лнстр сгпалсд

Фиг, 1101,

Давление пара свыше 12 at. применяется редко, так как сальник подвергается
ударам. Использование отработанного пара весьма важно. Вес наковальни — 15-in крат-
ному весу бабы.

Паровой молот с ручным управлением (а). Вес бабы, в боль-
шинстве случаев, 1000 hg п выше. Наибольшая пз построенных кон-
струкций с бабой—весом в 125 1. Область применения согласно фиг. 1101.
Станины, большею частью, сделаны с колоннами пз листового металла,
стоящими на плитах; сверху они связаны мостом, сделанным из короб-
чатых балок, иа которых установлены ребристые или полые стойки,
поперечина и цилиндр. Конструкция с косо установленными стойками,
связапнымп на поперечине и снизу якорями, даст преимущество стати-
чески определимого сооружения п устраняет разрыв системы и разда-
вание фундамента. Для достижения равномерного расширения и с целью
избежать потерь па конденсацию, поперечина нагревается отработанным
паром. Все молота, кроме больших, работают верхним паром (над порш-
нем). Распределение пара—посредством приводимых в движение от
кулачкового вала впускного и выпускного клапана и установленного
перед' ними парозапорного клапана.

Подъем: 1 до 2,5 ш.

Наибольшее количество ударов: 40 до СО ударов/мпп.

Диаметр поршневого штока: d 2 17 G шш.

Паровые молоты с автоматическим распределением пара (Ь). Вес
бабы до 1000 kg; редко больше. Область применения указана на фиг. 1102.
Станина, несмотря на особенность кон-

струкции, сделана пз ребристого пли
полого чугуна. Для небольших молотов,
по преимуществу встречается тип с од-
ной станиной внизу, обхватывающей на-
ковальню (легкая доступность), для более
тяжелых молотов —уравновешенный тип
с двумн стойками. Распределение, завися-
щее от движения бабы и работающее от

Фиг. 1103

ШИШ ЖЛПЮй

Фиг. 11CZ.

бабы через рычаг, рычажную муфту, эксцентрик. подкладку, систему
рычагов—на поршневый золотник, прп чем поворотная точка рычажной
муфты (Б а нн и я г), пли система рычагов (Бринкман) переставляется
эксцентриками и изменяет высоту подъема. Диаграмма работы золот-
ника, согласно фиг. 1103; распределение пара улучшается игрой в системе
рычагов; распределение золотвпками (Б а и н и н г). Дальнейшее усовер-
шенствованпе достигнуто применением отдельной, подводящей пар трубы
для нижнего пара, понижением давления свежего пара перед впуском
в золотник до давления, достаточного для подъема бабы (экономическое
распределение).

Подъем 11............................... -- 200 до 600 ют.

Диаметр поршневого ппок°................. ’{.»	диам. цилякдра.

Скорость при ударе v................. • г‘- 4 до 8 m/sec.

Наибольшее потребление энергии при холостом ходе :— 0,04 до 0,05 P.S.

(3 до 4 mkg/sec).

Количество ударов w/sec......... ~ J2O до 6С.

Расход пара ...	................= 20 до 30 kg/P.S. h.

Особые конструкции паровых молотов (с). Подъемники паро-
вых молотов описаны в отд. Ь, 3 стр. 812 „Подъемник молота".

Штамповочные паровые молоты, во избежание смещения
между верхним п нижним штампом, имеют станину, помещенную на
наковальне. Соединение между наковальней п стойками посредством
зажимного кольца—нецелесообразно; надлежит употреблять, во избежание
ударов, пружинящие винты. Стойки поставлены узко н снабжены для
достижения точной работы, по возможности ннзкоопускающейся, прочной
направляющей. Стопки сделаны из коробчатое» или ребристого чугуна.
Конструкция с одной стойкой получает особенно невыгодные напряжения
и не рекомендуется.

Целесообразный вес наковальни — 20 до 25 X вес бабы.

Вос бабы до 500 kg. Ручное распределение с золотинками или клапанами.

Быстроходный молот—это молот с автоматическим регулиро-
ван пем и чрезвычайно большим количеством ударов прп небольшом
подъеме и весе бабы. Распределение происходит, большей частью, прп
помощи поршня, который служит золотником. Высота подъема, поэтому,
не поддается регулированию, так что такой молот выгоден лишь для
мелких поковок (меньше 50 mm).

Вес бабы 100—200 kg; высота подъема 15е до 250 min.

Число ударов в мин. 250 и больше.

5.	Пневматические молоты Область применения: вытяжка, предвари-
тельная ковка. Воздух подается от компрессора, составляющего часть
самого молота; молот работает от этого компрессора. Особых регулирую-
щих приспособлений не требуется. Регулирование силы удара происхо-
дит включением дроссельных приспособлении между компрессорным
поршнем и поршнем бабы. Для регулирования одни пли два вращаю-
щихся золотника соединяются с одним плп двумя обратными клапанами.
Таким образом, возникают следующие возможности распределения:

холостой ход (компрессор включен),

поднятие бабы (компрессор производит избыточное давление прп
помощи обратного клапана на нижней части поршня),

падение бабы (компрессор производит избыточное давление прп
помощи обратного клапана на верхней части поршня).

рабочий ход (компрессор работает на поршень бабы).

Поршень компрессора приводится в движение от кривошипа и либо
работает в том лее цилиндре с поршнем бабы, либо баба присоединена
к качающемуся цилиндру, в котором движется поршень компрессора или,
наконец, цилиндр компрессора и бабы отделены друг от друга. Последнее
устройство применяется чаще всего. Верхняя и нижняя части компрес-
сора соединены с бабой при помощи канала, в котором помещается
распределительное устройство. Поршень компрессора, большею частью,
дифференциальный, с длинной направляющей и непосредственно захваты-
вающим коленчатым валом. Поршень бабы или нормального типа, при
чем баба имеет особые ведущие (Баннинг, Эй м у к о), или н виде
ныряла, причем сальник служит ведущей (Беше, Саксонский механ. завод,
Эймуко). Прн последней конструкции размеры молота очень ограничены
и применение его возможно только при малых н средних ра шерах
установки (вес бабы до 500 kg).

Вес бабы G — 30 до 1000 kg.

Количество ударов п —150 до 200 при легком, 100 до 150 при тяжелом молоте.
Коэффициент полезного действия — до 70п*с.

Потребная мощность — N % 0,1 G P.S.

Область применения, как и у автоматически регулируемых паровых молотов (фиг. 1102).

Особые конструкции, которые в основании имеют то же
устройство, как и указанные выше, применяются для обработки листового
железа и ковки подкосных колес. Для вытяжки особых сортов стали
применяются молоты с большим количеством ударов; у них потери на
лучеиспускание, при наличии охлаждающей рубашки, значительно
уменьшаются.

с) Пресса.

У прессов, в противоположность молотам, сила давления возникает
не от кинетической энергии, .а' путем механической передачи или гидра-
влической. Внутри системы происходит уравновешивание сил, так что
силы, возникающие между обрабатываемым предметом и прессующими
плоскостями, вызывают равные силы реакции в соответствующих частях
привода и станины.

Соотношения сил, действующих в станине, более ясно
выявляются, если станина состоит из двух колонн, связанных насадками,
так как при этом колонны подвержены только растяжению, насадка же—
изгибу. Такому расположению поэтому отдают предпочтение для тяжелых
прессов, особенно для гидравлических прессов с давлением выше 500 t.
Цля станин в виде ворот, чугунных, или литой стали, это распределе-
ние сил теряет свое значение, так как изгибающие силы проявляются
в боковых частях, и, кроме того, появляется, не подающееся учету,
напряжение чугуна. Не менее часто эта конструкция применяется
у прессов е механическим приводом, вследствие дешевизны ее изготовле-
ния (обыкновенная конструкция винтовых прессов). Крепость чугунного
корпуса может быть еще увеличена анкерами. Сталина формы С подвер-
жена растяжению и изгибу, легко доступна, одиако, для действия инстру-
ментов и легко может быть сделана переносной (клепальная машина).
Опа встречается у эксцентриковых прессов, ножнип, штампов и гидра-
влических быстроходных прессов. Станины очень часто делают из
стальных плит. Лежачее расположение станины применяется для особых
целей (волочение стали, гпбочные станки, ковочные машины).
Направляющие бабы пресса, ударника плп салазок нахо-
дятся на колоннах станины, или на особых направляющих плоскостях.
При неточном, эксцентрическом действии давления, направляющие часто
сильно напрягаются, что при выборе размеров следует принимать во вни-
мание. В таких конструкциях очень ценна возможность легкой замены
изношенных частей и легкая регулировка направляющих брусьев.

Пневматические инструменты укрепляются посредством ласточкина
хвоста и клиньев в ковочных прессах, у оста.п ных же — винтами,
хвосты которых и головки молотов укреплены в соответствующих
гребнях в ст >ле н ударнике. У легких прессов штемпель укрепляется
просто посредством цапфы и ударнике.

1. Пресса с механическим приводом. Пресса с механическим при-
водом производят давление при помощп вивта илп крпвошппа (эксцен-
трика), в некоторых случаях кулачковым валом, прячем давление пресса
может быть увеличено силой инерции масс и действием рычага.

Винтовые пресса. Ручные винтовые пресса применяются для легких
просечных и вытяжных работ, обыкновенных фрикционных прессов для
гибочных работ (изготовление магнитов), тяжелых штамповальных работ,
вытяжных работ и работ по выгибанию (изготовление дуг), а также для
изготовления металлических прессованных частей. Пресса Венсана для
работ по высадке (изготовление болтов, винтов и заклепок).

У небольших установок — ручной привод при помощи рычага,
загнутого вниз и сидящего на винте; у больших — от особой конструк-
ции, работающей от передачи при помощи конических барабанов,
посредством надетого на винт обшитого кожей обода махового колеса,
и двух сидящих ва двигающемся валу фрикционных дисков. В то время,
когда вал вращается от ременного шкива, приподнимание и опускание
бабы производится переменным нажимом диска на обод махового колеса.
Винт или весь принимает участие в движении бабы и ввинчивается
в гайку, находящуюся в верхней насадке пресса (обыкновенный фрик-
ционный пресс), или винт ие выполняет вертикального движения,
а нажимающее приспособление поднимается и опускается при помощи
укрепленной в станине рамы гайки, скользящей по винту (пресса Вен-
сана). Эта рама илн баба в обоих соединениях между гайкой и штампом
подвергается во время давления сильному изгибу и поэтому делается
из стали. Баба в прессах Венсана работает при ударе снизу вверх,
производя давление на укрепленный на нижнем конце винта штамп.
Действие си пл происходит, таким образом, между бабой и винтом,
и станг на пе нагружена.

Стальной в и и т снабжен квадратной нарезкой (двухходовой или
трехходовой) н скользит в гайке из фосфористой бронзы. Замена этих
частей, а также хорошая конструкция подпятника очень важны для
долговечвостп работы пресса. Расчет см. отд.: Части машин.

Действие винтовых прессов, вследствие внезапного торможевпя
вращающихся масс, имеет ударный характер.

Обозначим:

I — момент инерции вращающихся масс в m kgsec9,

о) — 2kw : 60—угловая скорость вращающихся масс в начале давления в see

А — энергия для штамповки в mkg равна:

А ~ Аь2: 2.
Эта энергия превращается в работу, идущую на изменение формы.
Энергией ударяющих масс по отношению к энергии масс вращающихся
можно пренеберечь.

Эксцентриковый (кривошипный) пресс. Область применения обыкно-
венных эксцентриковых прессов: они употребляются для всех работ по
высечке, пробиванию дыр, очистке и для более легких и мелких работ
по протяжке. Особые конструкции применяются для работ по штампова-
нию, клепке, осаживанию и волочению; правильные станки употребляются
для выправления пружин и для винтов, болтов и гаек.

В более старых конструкциях кривошип работает часто с движу-
щимся камнем и рамой, непосредственно перемещающейся в параллельных
направляющих ударника. В новых конструкциях между кривошипом
и ударником постоянно включается каретка шатуна, так как только такое
приложение сил обеспечивает большое давление. Для леших работ часто
применяется привод ударника при помощи ролика, на который давит
эксцентриковый диск. У особенно больших прессов, изгибательных прес-
сов, ножниц и прочего, привод производится от двух одинаково вращаю-
щихся, в большинстве случаев сидящих на том же валу, кривошипов.
При большом количестве операций, производимых за один нагрев и на
том же прессе, ставится большее количество ударников, расположенных
рядом (многократные пресса, машины-молоты).

Привод эксцентрикового пли коленчатого вала у прессов неболь-
ших размеров работает от ременного шкива, непосредственно насаженного
на маховое колесо. При давлениях выше 40 t и у тихоходных конструк-
ций применяется фрикционная передача. Рабочие ходы пресса следуют
непрерывно одпн за другим, например, у правильных машин,—или же
вся работа производится за один ход (у штампов, ножниц и машин для
снимания заусенпев и т. п.). В последнем случае привод работает
с клиновой муфтой, болтовой муфтой, кулачной муфтой, освобождающими
автоматически коленчатый вал после одного поворота от махового колеса
или передачи. У кривошипных прессов между шатуном и ударником
помещаются различные типы выключающих муфт: муфта с пальцем
у прессов для срезания заусенцев и муфта с западающей шпонкой
у ковочных машин.

Рабочая высота подъема удариика часто регулируется
винтовым соединением на шатуне. Иногда эксцентриситет может быть
перемещен. У тяжелых прессов, работающих с небольшим количеством
оборотов, ударник уравновешивается противовесом и рычагом. У осталь-
ных удары устраняются, по возможности, применением махового колеса
Так как подъем пресса является установленной конструктиввой величи-
ной, независящей от противодействующих сил, то очень важно иметь обес-
печение на случай перегрузки (гидравлически или стяжным соединитель
ным болтом), одиако, это очень трудно осуществимо. Независимо от
особых назначений, эксцентриковый пресс применяется, в первую очередь,
для работ по сниманию заусенпев, различного рода работ по высечке
и штампованию, прп которых ударник по исполнении работы, свободно
продолжает колебаться.

У многочисленных систем прессов с механическим приводом для осуществления
давления предпочитают эксцентриковый привод и привод с кулачковым валом. Так рабо-
тают механические клепальные машины с давлением от эксцентрика, усиленным посред-
ством коленчатого рычага. Волочильные станки пмеют штемпель, приводимый от криво-
шипа, прндержка же (для предупреждения подъема листа) работает от кулачкового диска.
У горизонтальных ковочных машин салазки высаживающего штампа, работающие от
кривошипа, приводятся в действие коленчатым рычагом нли шкивом, перемещающимся
по кривой ’).	:

Ковочные машины для поковки головок болтов работают двумя зажимными колод-
камп от двух эксцентриков в салазками, приводимыми в движение от главного криво-
шипа высаживающей машины; салазки, в свою очередь, двигают работающий к ним пер-
пендикулярно штемпель.

2. Гидравлические пресса. Область применения паро-гидравлических
прессов в первую очередь: для ковочных работ, в виде чисто гидравли-

ческого пресса, тоже для поковоч-
ных работ, пробпвки дыр, протяжки
труб, гиба и т. и. (фиг. 1104).

Системы прессов- У гидравли-
ческих прессов давление производится
действием воды на поверхность
поршня. Только небольшие прессы
до 500 t изготовляются в виде
пресса с одной станиной, со стани-
ной в форме С. Более тяжелые кон-
струкции снабжены верхней и ниж-
ней насадками, связанными колон-
нами, при чем колонны служат в ка-
честве направляющих. В верхней
насадке укреплены цилиндры давления
и обратного хода. В небольших
установках они образуют вместе с
корпус. У кузничных прессов нижнее
способом. Дыропробивные пресса сна
собленнями.

Фиг. 1104.

насадкой одни общий чугунный
седло выдвигается гидравлическим
5жены особыми выкидными приспо-

Для обратного хода и часто для холостой подачи при вертикальном расположении
пресса првспособлевы особые цилиндры. Изменение величины давления достигается
применением большого числа цилиндров, могущих быть соединенными поодиночке
и попарно. Вторым средством для этого является изменение гидравлического давления.
Цилиндры обратного хода—укрепляются иопарно и симметрично вокруг главного цилиндра,
укрепленного по сроднен оси пресса. Часто цилиндр для обратного хода располагают
иа главной осн, над и позади главного цилиндра, откуда ом, прп помощи поперечной
балки и двух стержней, действует на главную скалку.

Для развития усилия служит вода, подаваемая под давлением
от 150 до 250 kg/cm2, которая служит одновременно и для обратного
хода. В тяжелых конструкциях (выше 1000 t), во избежание больших
размеров поршня, применяют более высокое давление (до 500 kg/cm2).
Цилиндры обратного хода- питаются водой с давлевием до 50 kg/cm2.
Работа цилиндров обратного хода помощью пара встречается очень редко.
Поршень главного цилиндра, и по возможности, и цилиндра обратного
хода, делаются в виде нырял, так как лишь при такой форме возможно
достижение достаточной плотности на скользящих плоскостях. (Об уплот-
нениях и сальниках см. отд. Детали машин, сальники, стр. 93).

') См. А. Георг, Новые типы ковочных машин (Maschincnbau, 5 т. 11926),
стр. 114).
Обыкновенно голова пресса (при холостом ходе) опускается, благо-
даря собственному весу и вследствие давления воды из высоко-располо-
женного резервуара или воздушного колокола. При развитии давленпя
вода спускается на поршень. При обоих этих движениях вода устре-
мляется из цилиндра обратного хода в трубы, наполняющие резервуар.
При обратном ходе цилиндры находятся под давлением воды и при
поднимании поршня вода, находящаяся над ними, устремляется в трубы.

Регулирование в большинстве случаев происходит при посред-
стве разгруженных клапанов, так как при засловках вследствие ржавле-
ния уменьшается плотность. Тарелки клапана придавливаются при этом
к седлу или давлением пружины, или давлением воды, и приподнимание
происходит посредством соответствующих рычагов или кулачков. Клапан,
включающий трубопровод главного цилиндра для наполнения водой, регу-
лируется гидравлически небольшим аппаратом, действующим посредством
воды или масла.

Давление воды равно 1,5 до 2 kg/cm2 abs и достигается или
посредством высоко расположенного бака, пли соответствующих размеров
воздушного колокола. Скорость воды в трубопроводах, находящихся' под
давлением, равна от 40 до 50 m/sec, в обратных трубах —10 до 20 m/sec.
Превышение этого предела ведет, наряду с большими потерями давления,
к неравномерной работе пресса вследствие ударов воды.

Во избежание вызванных объемными силами повышений давления
(см. бегали машин, стр. 339), обратные трубопроводы следует особенно выбирать корот-
кими и большого диаметра и включением воздушного колокола уменьшать ускорение;
то же достигается применением нагнетательного поршня, принудительно работающего
с главным поршнем. Для бесперебойной работы всей установки н особенно для распре-
деления важно для наполнения пресса применять исключительно чистую воду, без при-
меси песку и других посторонних тел, чтобы избежать ржавления и засорения распреде-
лительного устройства а также труб. Тем пе мепее всегда желательно устройство очн-
стительпой установки. Плотность всей установки тоже является важным фактором,
так как предохраняет от заноса посторонних примесей вместе со свежей водой.

Рабочее давление воды. Рабочее давление воды различают гидравли-
ческое и паро-гндравлическое. В первом случае вода подается кривошип-
ным насосом, причем для достижения наилучшего коэффициента полезного
действия между насосом и прессом включают аккумулятор. Во вто-
ром случае давление получается при помощи мультнплвкатора, работаю-
щего давлением пара или воздуха. Первое устройство очень дорого
из-за аккумуляторной установки, но допускает большой ход пресса,
и поэтому всегда применяется для дыропробивных и волочильных прессов,
а также для штамповочных работ (напр., изготовление шкивов). С при-
водами достигается только небольшой ход пресса (от 20 до 25 ст), что
требуется для формовочных, кузнечных п вытяжных работ, в то время,
как большие ходы поршня должны происходить с перерывами. Для
кузнечных прессов часто применяют комбинированное устройство,
в котором вода для рабочего цилиндра подается при помощи привода,
вода же для цилиндров обратного хода и для распределения — при
посредстве насосов и аккумуляторов.

Паро-гидравлпчеекие пресса работают с 100%-м наполнением. Можно
сезтатъ, что для 1000 mkg затраченной на поковку работы для изменения формы, без
яатрачиваемой для обратных ходон энергии при 10 at рабочего давления, — расход пара
от 0,07 до 0,1 kg. Коэффициент полезного действия установки, в переводе на теплосо-
держание пара, от 2 до 3%.

Работа чисто гидравлических прессов обусловливается наличностью
экономично работающего центробежного насоса. Потерями являются: потерн па просека-
ние и торможение в трубах и распределительных устройствах (если пресс ра<ютает
с неполной нагрузкой, давление аккумулятора должно соответственно тормозиться),
потеря от непюжостн поршня, потери иа трепне в аккумуляторе н в сальниках. Сюда
следует еще отпести потерн в умформерах для преобразования тока, необходимого для
работы, так что общий коэффициент полезного действия, в переводе на теплосодержание
пара, незначительно превышает коэффициент полезного действия парогидравлических
прессов.

Паровой привод состоит из парового и гидравлического цилиндров
или лежащих один над другим, или, большею частью, для более легкого
надзора за сальнпкамп, соединенных между собой посредством фонаря.
Паровой поршень регулируется поршневым золотником, действующим
непосредственно или через вспомогательный аппарат. Поршневой шток,
или продолжение его, образует гидравлический поршень. Паровые при-
воды строятся стоячими с расположенными вверху и внизу гидравли-
ческими цилиндрами и устанавливаются вблизи пресса, с целью избегнуть
необходимости устройства длинных трубопроводов. Некоторые ,фирмы
достигают этой цели тем, что устанавливают привод над гидравлическим
цилиндром, что, однако, затрудняет доступ к сальникам.

Насосы делаются стоячие и лежачие, с целью равномерной
подачи воды, в большинстве случаев, с тремя работающими от кривошипов,
размещенными относительно друг друга на 120° качающимися поршнями.
После наполнения аккумулятора, они выключаются или автоматически
(и работают до опорожнения аккумулятора до определенного предела), или
снабжаются циркуляционным приспособлением, действующим при дости-
жении наивысшего уровня воды; это приспособление собирает подавае-
мую воду обратно во всасывающую камеру. В качестве предохранителя
ва случай порчи этих приспособлений, в поршне аккумулятора имеется
отверстие, через которое, при переходе воды за пределы высшего уровня,
вода выпускается (см. отдел; Иаеосы, стр. 1055).

Аккумулятор состоит из длинного поршня (Mooch), вдавливаемого
в цилиндр при помощи гирь илн сжатого воздуха. У аккумулятора
имеется один сальнпк, что дает ему преимущество по сравнению с воз-
душным аккумулятором. У такого аккумулятора прн внезапном переклю-
чении могут, под действием масс, происходить значительные повышения
давления. Обе эти системы аккумуляторов очень легко могут быть
приспособлены для включения и выключения при помощи гирь, а также
понижением давления воздуха быть приспособлены к различному гидра-
влическому давлению.

Определение целесообразной емкости аккумулятора производится так,
чтобы она была достаточна для полного рабочего хода. Насосы рас-
считываются для максимального постоянного потребления пресса плюс
потери в трубопроводах, и только в этом случае он будет полностью
нагружен. Для того, чтобы обеспечить бесперебойную работу васоса,
в случае небольших неплотностей в трубах и обратных клапанах, мощ-
ность насосов целесообразно выбирать с запасом от 10 до 25%. При
наличии большого количества прессов, насосы могут быть присоединены
к одному аккумулятору. При достаточной величине аккумулятора, удары
при нагрузке отдельных аггрегатов выравниваются, чем достигается
выгодная вагрузка насосов.

Пример; Расчет потребного количества воды для прессов при изготовлении цельно-
тянутых труб:

1 дыропробивной пресс: 600 t, нормальный ход пресса 50 ст,

1 волочильный станок: 3001,	„	„	„	250 cm.

Эксплоатацноииое давление 200 kg/cm2.

Рабочий ход — но 1 ходу на оба пресса.

600000.50 , 300000 • 250	,

Потребное количество воды = -дру- + -^Тюбо"~_

К этому еще следует прибавить 50% на обратный и холостой ход горизонтальной
волочильной машины, так что общее количество потребной воды состав тет 800 1.

Минимальная емкость аккумулятора должна быть, таким образом, рассчитана на
800 1, а насос па производительность (800 : 2)	25°/0 — 500 Vmin.

0. Металлорежущие станки ')•
а) Общие обозначения.

66, — толщина стружки в mm,
Ъ — ширина стружкп в mm,
К — сопротивление резанию иа 1 mm5 сечения стружки в kg,
Wj — сопротивление резанню в kg,
о — передний угол 2)
г — угол установки (задним угол),
а — угол резца,
d — глубина резания в mm,
Д — подача иа 1 оборот.

Режущая грань вытесняет стружку от места ее отделения у А
(фиг. 1105) кверху, при чем происходит осаживание стружки от перво-
начальной ее толщины о на боль-
шую толщину о,. В среднем
о, = 1,5 до 2,5 5. Плоскость ре-
зания AD уклоняется у точки А
книзу, и у точки J она имеет
свою первоначальную высоту. Та-
ким образом, у передней части
резца, равно как и у его зад-
ней части AJ вызываются давле-
ния, стремящиеся изогнуть резец.
Для правильной работы резца
необходимо, чтобы давление на
заднюю его часть было равно или
больше (последнее лучше), чем
давление на переднюю его часть.
Это регулируется при помощи угла
установки ». Угол i при обточке
для строгания (линия AJD) в 4°

до 6° и для расточки до 7° и больше 3).

A J, DA делается 2° до 4°,

*) Литература: Fischer, Werkzeiigmaschinen, Berlin, 1905 г., 10. Ш п р и н г е р,—
ср. также Отдел wWerkzeugmaschinena, стр. 1066, в немецком справочнике для производ-
ственппков-нпжснеров Hutte, 2 нзд. Берлин, 1924, В, Э ри ст и сын.

Понятие переднего угла пзлишие; достаточно для характеристики резца угла
резания а |- г и угла г. Прим, переводчика.

а) По опытам Ф. Тейлора г — 6° при машинной заточке н 1 = 9° при ручной
заточке. Прим. ред.
Угол установки прп малых диаметрах может быть меньше, чем при
больших, при грубой обточке больше, чем прп чистой. Угол наклона,
образуемый лезвием резца с горизонталью для отведения стружки
в сторону и уменьшения бокового давления на резец, увеличивается
с увеличением подачи резца и уменьшается по мере уменьшения диа-
метра обрабатываемого предмета. Если через Ь обозначим ширину
стружки, то сопротивление резанию —КоЪ, где К сопротивление

Таблица 1. Наиболее выгодные углы резания1).

		Латунь, красная медь, бронза, амолит.	Ковкое железо, мягкая сталь, мягкий чугун (серый).	Средняя н твердая сталь, высококаче- ственный машинный чугун	Твердая сталь.  твердый чугун.
Черновой	г задний угол i	6—12	6—12	5—10	3—8
резец	k передний угол о	30-15	30—22	16—8	6-0
Чистовой	задний угол г	3-8	2—6	2—5	2-3
резец	L передний угол о	30—15	12-6	10—4	0

резания 1 mm2 сечення стружки в зависимости от твердости металла и
состояния режущей грани равно: а) известное количество kg,
b) К2 зависит от крепости материала Кг в kg/mm2.

Таблица 2. Значения для определения сопротивления резанию.2).

kg/mm3 . .  К, kg/mma . .	Машинный чугун Серый чугун  Л'. = 17—19| Л2 = 24—26		Мягкое железо, машинная сталь.  Къ ~ 36—50	Средняя и твердая машин вая сталь.  Къ = 60—80	Латунь, красная медь, бронза.  Кг = 17—25
	70-100  4,5-	100-140  -5,5 Kz	100-150  2,5-	150—250  3,2 Кл	50—100

В общем, К для больших значений 6 несколько меньше, чем для
малых о. Давление W2 на заднюю часть резца должно быть больше
нуля; как первое приближение целесообразно принимать W2 = Wt.

Прп грубой обработке быстрорежущей сталью по Тэй-
лор у 2 отделение стружки происходит так, что стружка, производящая
давление на рабочую поверхность резца, служит как бы рычагом для
отделения следующей части стружки (фиг. 1Ю6а).з)

’) Simon, SchneidstShle; Берлин, 1919, Ю. Ш пр нигер.

) Simon, 8. А. О. стр. 13.

5 Taylor Wallichs, Uber Dreharbeit und Werkzeugstahle. Berlin 1920, Jal
Springer
По Никольсону !) стружка надламывается в двух, трех местах
ранее окончательного излома. При мягком материале толщина стружки ot
равна тройной толщине 6. Плоскость, которою стружка лежит на рабочей
поверхности резца, больше для резцов мягкой стали (фиг. 1106а), нежели
для резцов твердой стали (фиг. 1106b).

Фиг. 1106 а.

Фиг. 1106 Ь.

Угол установки для резцов быстрорежущей стали колеблется между
4 и 12е, большей частью 6° и более. Для быстрорежущей стали
Тейлор дает (фиг. 1107' следующие значения характерных углов.

Таблица 3. Угол заточки для быстрорежущей стали.

При обточке.

Чугуна и твердой стали (свыше O,45°fo С)
Мягкой стали (меньше 0,4э°/о С) . ...
Закаленного чугуна ..................

Твердой стали .......................

Очень мягкой стали ..................

Угол резца.	Угол заточки.	Угол наклона.
68°	8°	14°
er  86—90°	8°	22°
74°  <61°	5°	9°

Никольсон нашел, что наименьшее давление па резец дости-
гается при угле резца в 64° и угле установки 6°. Скорость резания
оказывает весьма малое влияние на давление на резец; напротив, сече-
ние стружки оказывает влияние на давление на резец в том смысле, что
большая стружка вызывает сравнительно меньшее сопротивление, чем
малая стружка. Если сопротивление резанию для всего сечения стружки
назовем через П7, d—глубину резания и Д—подачу резца на один обо-
рот, то будем иметь по Т э й л о р у:

для мягкого чугуна	W— 88	d	,4/ls Д	3/4

„ твердого ,	ТГ = 135	d	,4/lf Д	3/4

„ средней стали	W = 200	d	Л i*/ig

Производительность резания стеллита и т. и. см. т. I, отдел 6,
стр. 927. Резцы из быстрорежущей стали слишком дороги, свари-
вают пластинки из этого материала на резце из обыкновенной стали.
Навариваемые пластинки и сечение резцов нормированы, см. таблицу 4.

’) Toussaint, Neuzeitliche Betriebsfuhrung und Werkzeugmaschine, Berlin, 191®.
Jul. Springer, S. 11.
Таблица 4. Нормы DIN 770.

Сечеиия резцов сплошных и для державок.

Круглое. I Квадратное.

Прямоугольное.

Сечения
навариваемых
пластинок.

4

6

8

10

12

(15)

16

(18)

20

25

30

40

50

«2
(9X9)
ю х ю
12 X I2
(15X15)
16 X 16
(18 XI8)
20 X 20
25 X 25
30 X °
(35 X35)
40 X 40
50 X 50

6	10

8 Я 12

ю х 16

12 >< 20

16 X 25

20 X 30

25 X 40

30 X 50

40 X 60

10 X 20

12 X 25

16 X 30

20 X *0

25 X 50

30 X 60

4 X Ь?

4X16

10 X 40

10 X 50

12 X 60

Заключенных в скобки сечений сколь возможно избегать.

Фрезы * 1).

Если обозначим:

и — скорость фрезеровки в mm/sec,
о — скорость подачи в mm/sec,

— толщину удаляемого слоя металла в шт,

D — диаметр фрезера в пип,
е — число зубцов,

R — давление, действующее перпендикулярно к оси фрезера, в kg,
if — момент сопротивления в kgmrn,

то будем иметь:

Для фрезеров с малым
числом зубьев и малым <?:

В (8,85:г) о (у-.и) K~\f(ID—с!2,

(3,2: г) b(y: и)КЩ'гrlD-d2.

Для фрезеров с большим
числом зубьев:

В = 1,4 Ъ (у-.и) Kd,
М — 0,5 Ъ (у: и) KdD.

Обыкновенные сверла 2).

Для продольно-сверлпльпых
сверле двумя режущими
гранями.

В 2,2 Ь (у: и) КЬ,
М гЬ 1д Ъ (»: w) KD2,
Для фрезеров продольно-
сверлящих:

В =1,1 b (®:w) KD,
М = 0,5 b (v.u)KD-

Обозначим: d — диаметр сверла в пип,

8 — подача па 1 оборот сверла в шш,
Р — усилие по направлению оси сверла в kg.

l) Fischer, Werkzeugmaschinen,

2

I том, стр. 16.

’) Fi s с h er, 'Werkzeugmaschnien.

издание.

Berlin, 1905, Jul. Spring.
826

Тогда M — d-Ъ К: 8, для пушечных сверл Р 0,5 6 d К, для других
сверл Pfc 0,44 Id К.

Сопротивления 72, в kg/mm1 2 материала сверлению даны Линд-
нером *) в kg'min2 для подачи о mm на оборот и указаны на фиг. 1108;
приведенные значения не зависят от угла при вершине сверла. Отно-
шение вертикального давления на сверло В к горизонтальному В, дано

tifXW
SOO
too
too

J 600
506
rm
300
300
too
o-

E-«f

' t>

tJ

бронза

0-o.r оз 03

♦яг. 110&.

5

OB
ft

W-
or-

Сварочное Железо

Мягкий чугун

~~	11	-—Л..	——

Сварочное Делево ц? свинец'

«ег0

инстрцм. стам.

6-0>

иа фпг. 1109. Режущие грани
у обыкновенного центрового
сверла образуют между собою
угол от 90° до 120°, у спи-
рального — большею частью
116°, задняя заточка на
внешней поверхности 6®
(фиг. 1110).

аз Or <23nunJ»3 1 обор.

О» Otmm/m 1 Мор.

Фиг. 1110.

♦яг. 1109.



Круглошлифовальные машины.

Обозначим: Р — касательное усилие у наждачного круга в kg,
v — скорость иа окружности наждачного круга в m/sec,
w — боковое перемещение наждачного круга иа один оборот обрабаты-
ваемого предмета в пш,
t — глубина, на которую ппонзводится шлифовка, в пип,

Е — расход энергии в taikg nJ 1 g веса стружки.

Тогда по Шлезингеру2) для стали {К =50 kg/mma), для
чугуна Р ~ 7 до 40 kg и не более 80 kg. Величина Р возрастает
с увеличением w и t и уменьшается с увеличением v.

1) По С о d г о n *у, Experiences sur Ie travail des machines-outiis pour Ies mfitaux.

®) Шлезингер, Lelstungsversnche mit nassen Schmirgel- und Karborundnmscheibea
Mitt. Forschungsarb. 1907, Heft 43.
Удельная производительность при шлифовке (вес
стружки в kg при расходе наждака на 1 kg) для стали средней твер-
дости увеличивается с увеличением скорости наждачного круга (до 35 т);
она уменьшается по мере увеличения пода«и w и увеличения глубины
шлифовки t.

Для чугуна удельная производительность увеличивается с увели-
чением v и t и уменьшается с увеличением w. Среднее количество стружек
в kg/h для стали (К — 50 kg/mm2) 20 kg, для чугуна средней твер-
дости 50 kg.

Удельный расход энергии Ев mkg на 1 g стружек воз-
растает с увеличением скорости v и уменьшается с увеличением w и t.
Средние значения для К можно принимать при скорости обрабатывае-
мого предмета в 30 m/min по следующей таблице:

Таблица 5. Средние значения для расхода энергии.

9 • • . . .	Сталь						Чугун					
	25 m			35 m			25 m			35 m		
t ....	0,02	0,14	'0,14	0,02	0,14	0,14	0,02	0,14	0,14	0,02	0,14	0,14
V) . .	12	12	24	12	12	24	12	12	24	12	12	24
Е^ ....	1930	625	525	2070	685	540	2180	540	350	2230	690	480

Скорости резания и подачи резца. В таблице 6 приведены средние
значения, которые можно принять для расчета машин-орудий. На прак-
тике приведенные нормы часто увеличиваются или уменьшаются. Ско-
рость резания зависит от твердости обрабатываемого предмета, от тол-
щины стружки, от формы резца, от химического состава режущего
инструмента и способа его охлаждения. Для быстрорежущей стали реко-
мендуется закругленная режущая грань, при чем для обработки мягкой
стали и железа радиус закругления меньше, чем для стали твердой и
чугуна. При работе быстрорежущими резпами экономическая скорость
резания зависит в высокой степени от приведенных выше условии.
Нормальная скорость резания v (та скорость, при которой резец по
истечении 20 минут становится больше непригодным) определяется по
Тэйлору из следующей формулы:

СП- 0,72 : г2)	/•= °-4 +12>12 : <5+ П26 г)],

v =------— -------------—г, где

(0,0394 l'f (И . 1,5 : г)®	\» = 0,13 + 0,0675 Уг+ [г : (7,35 г -f- 1,88 Л)],

где обозначают:

Г — ио дата резца и а одип оборот в mm,

J) — глубина резания в шш,
г — радиус закругления режущей гранд резца у его конца в mm,
г — ширины стержня—3,97 mm (для резцов шириною от 12 до 33 mm),
С — величина постоянная.

С зависит от свойств как обрабатываемого предмета, так и инструментальной стали;
•она тем меньше, чем тверже обрабатываемый предмет, и том больше, чем выше качество
инструментальной стали. Прн обработке стали средней твердости быстрорежущей сталью,
имеющей состав 0,3 Va, 18 W, 5,6 Сг, 0,68 С, 0,1 Мп, 0,046 Si,—величина С в среднем
равна от 6,3 до 6,6; при обработке стали средней твердости быстрорежущей сталью:
8,4 W, 1,86 Сг, 1,43 С, 0,23 Мп, 0,126 Si,—величина (7 равна приблизительно 2|8 от
вышеприведенной.
Таблица 6. Скорости

(скорости шлифова

РОД РАБОТЫ			Обрабатываемый								
			Ипструм. сталь:		Стальное литье:			Ковкий чугун:			
			твердая	§ и  я S	твердое	среднее	CD О И  Я Я	твердый |	средний!	ЭД К Ё (Ч Я	
	Отрезка н разрезка			7	9	2	5	8	3	6	9	
		Обдирка 		6	8	6	9	12	6	10	14	
g<	Точение	Очистка 		7	11	11	13	15	13	15	17	
ч		Нарезка ......	3	6	3	6	8	3	6	8	
		Спиральн. сверл. . .	4	6	6	9	12	6	10	14	
ЭД g °  К g	Сверление	Борштангой ....  У ..очи. сверл. ....	4  5	6  10	6  6	9  8	12  10	6  5	10  8	14  10	
S «		Нарезка		3	4	3	4	5	3	4	5	
)ЫКПОЕ  1ИСГОЙ	Рейберовка	[ Предварительная . . , Окончательная . . .	4  6	7  9	6  4	9  7	12  10	6  4	9  7	12  10	
		Обдирка плоская . .	4	8	8	12	i6	8	12	16	
о		Очистка плоская . .	6	10	10	14	18	10	14	18	
Е	Фрезовапие	Кругл. фрезов. . . .	10	15	6	9	12	8	11	14	
«		Зубчатых колес . . .	8	12	5	8	10	8	10	12	
CD	Строгание	;	Нарезка ......	4	8	8	12	16	8	12	16	
		Горизонтальное н	4	6	6	9	12	6	10	14	।
	Долбление	।	вертикальное ....	4	6	6	9	12	6	10	14	
	Отрезка н разрезка 			6	10	4	10	14	4	10	16	
К ч		Обдирка .	....	11	14	11	14	17	14	17	21	
rt	Точение	Очистка . .	14	17	17	20	24	19	22	26	
-и		Нарезка		4	8	4	8	12	4	8	12	
да		Спиральн. сверл. . .	6	10	8	12	16	10	14	18	
а	Сверление	Борштангой ....	6	10	8	12	16	10	14	18	
Н		Ушечи. сверл.	7	13	8	10	13	7	10	13	
CD		Нарезка		3	4	3	4	5	3	4	5	
О  Яч	Рейберовка	Предварительная. . .  Окончательная . . .	4  6	7  9	6  4	9  7	12  10	6  4	9  7	12  10	
		Обдирка плоек. .	4	8	8	12	16	8	12	16	
'Q		Очистка плоек.	6	10	10	14	18	10	14	18	
3	Фрезованне .	Кругл, фрезов.	10	Г5	14	18	22	16	20	25	
		Зубчат, колес	15	18	12	16	20	14	18	22	
£	Строгание	1	Нарезка		4	8	8	12	16	8	12	16	
		Горизонтальное и	6	10	8	12	16	10	14	18	
	Долбление . . |	вертикальное ....	6	10	8	12	16	10	14	18	

Скорости шлифования в misec	Ч у	г у н	
	Изделие	Круг	
Грубое круглое ......  Г Чистовое круглое ...	...  Шлифование J Внутреннее шлифование . .	. .	.  J Плоское шлифование 	  1 Заточка . . 			10-12 14—16  18—22 8-14	30  . 30 22—25 22—25  25	
резания в m min
вин в m/sec).

мате риал:

j	Чугун:			Литая сталь и железо, сопротивление разрыву kg/mm2				Бронза н мед- ные сплавы:			Латунь и алюминий		
	' твердый 		средний	МЯГКИЙ	90	80	60	40		О* щ  Ы	мягкие	твердые	средние	мягкие
1 4	8	12	7	9	12	15	6		12	10	20	30
1 6	12	18	9	10	11	12	6		18	25	30	35
1 11	13	15	13	15	17	19	8		16	30	40	50
1 3	6	8	4	6	8	10	4		8	12.	16	20
1 6	12	18	6	10	14	18	12		18	25	30	35
1 6	12	18	6	10	14	18	12		18	25	30	35
1 5	8	10	6	8	10	12	15		16	16	18	20
3	4	5	3	4	5	6	3		5	8	10	12
6	9	12	6	8	10	12	4		10	16	22	28
4	7	10	2	4	6	8	9		12	10	16	22
8	12	16	6	10	14	18	8		16	15	20	25
10	14	18	10	14	18	22	6		18	20	25	30
6	10	14	6	10	14	18	15		25	25	30	35
• 4	8	12	6	10	12	14	15		18	18	22	25
8	12	16	8	12	16	20	8		16	20	25	30
6	12	18	4	8	12	16	6		18	25	30	35
1 6	12	18	4	8	12	16	6		18	25	30	35
1 6	12	18	12	14	18	22	10		18	20	35	50
1 11	14	17	15	17	19	21	8		22	40	50	60
1 14	17	21	17	21	24	27	14		26	50	65	80
1 4	8	12	8	10	12	14	6		12	20	25	30
1 10	16	22	12	16	20	24	10		22	40	50	60
1 10	16	22	12	16	20	24	10		22	40	50	60
1 6	11	14	8	10	13	16	20		24	24	28	32
1 3	4	5	3	4	5	6	3		5	8	10	12
1	6	9	12	6	8	10	12	4		10	16	22	28
1 4	7	10	2	4	6	8	9		12	10	16	22
1 в	12	16	6	10	14	18	8		16	15	20	25
1 10	14	18	10	14	18	22	6		18	20	25	30
1 0	10	14	10	14	20	26	25		35	30	40	50
1 4	8	12	8	12	18	24	25		30	30	35	40
1 8	12	16	8	12	16	20	8		16	20	25	30
1 8	14	22	6	12	16	1	22	8		22	40	50	60
1	8	14	22	6	12	16	22	8		22	40	50	60

Мягкая сталь		Закаленная сталь		Б р он за и латунь	
Изделие |	Круг	Изделие	Круг	Изделие	Круг
8 10	35	8—10	35	14—16	35
12—14	35	14-16	35	18—20	35
15-20	22—25	18—22	22—25	28-35	22—25
8-14	22-25  25	8-14	22-25  25	8-14	22—25
Таблица 7. Подачи в mm.

			Инстру-		Литые:	Латунь
	РОД	РАБОТЫ	менталь-	Чугун	сталь и	(медные
			пая сталь		железо	сплавы
к  rt	Отрезка и разрезка .  . 				0,02—1	0,05—1,5	0,02—1	0,02—1
О		( Обдирка 		0,3-5	0,3—5	0,3-5	0,3-5
spa р	Точение	1 Очистка 		0,05- 0,2	0,3—0,6	0,05—0,2	0,3—0,6
о к		< Спиральн. сверл. . .	0,1—0,5	0,1—0,5	0,1-0,5	0,1-1
о	Сверление	J Борштангой . . . . ‘	0,1-3	0,1—3	о,1-з	0,1—3
о		1 Ушечн. сверл. ...	0,02-0,5	0,02—0,5	0,02-05	0,02-1
U	Рейберовка	i Предварительная	0,2—1	0,2-1	0,2—1	до 10
О		1 Окончательная .	0,2—1	0,2—1	0,2—1	до 10
№ Я						
о №		Обдирка плоская . . .	50—100	50—100	50-100	100—150
о «		j Очистка плоская . . .	30—35	30-35	30-35	30-35
3	Фрезование	< Кругл, фрезов. . . .	12-40	20—60	15-50	15-80
		1 Зубчатых колес . . .	12-40	15—75	15-50	25-100
о  К		v Нарезка ..	..	40- 100	40- 1С0	40-100	4О-100
И- го <р	Строгание	* Вертикальное ....	0,1-8	0,1—8	0,1-8	0,1-10
рц		1 Горизонтальное . . .	0,1-5	0,1-5	0,1—5	0,1—6
	Долбление всртик. и горизонт.	. .		0,1-2	0,1-2	0,1—2	ОД—2
	Отрезка и разрезка .	. 				0,02—1	0,05—1,5	0,02-1	0,02-1
►5 св	Точение	1 Грубое 		0,3-5	0,3—5	0,3—5	0,3- 5
о		| Чистовое		0,05—0,2	0,3—0,6	0,05-0,2	0,3- 0,6
эд св д'	Сверление	1 Спиральным сверлом .	0,2—1,5	0,2—2	0,2—1,5	ОД—i
>> к		| Борштангой . .	ОД—2	0,2—5	0,1—2	0,2—5
а>		г Плоское .	. .	50-200	50—200	50-200	75—250
	Фрезование .	. { Чистовое 		30—35	30-35	30-35	30—35
о		1 Грубая нарезка зубьев	20—60	25-90	25—70	—
3 tr го СВ	Строгание	| Вертикальное . 1 Горизонтальное	0,6-12  0,5-10	0,6—12  0,5—10	0,6-12  0,5—10	—
Рм	Долбление вертик. н горизонт			0,2—5	0,2—5	0,2-5	—

Шлифование . I
г	I Чистовое ....

Точение, сверление,
рейберовка:

Фрезовапие:

Строгание н долбление;

Шлифов айне:

подача в mm па 1 оборот,

„	в mm|min,

„	в тт на 1 ход,

w	в доле ширины	шлифовального

круга.
Величины подачи зависят от сопротивления зубчатых колес и
частей машин (иапр., при борштангах плечо изгиба велико, поэтому
нельзя брать больших подач. Средства для изменения подачи таковы,
как для изменения числа оборотов, т.-е. ступенчатые шкивовые эксцен-
триковые (кулисной) передачи у строгальных машин и у фрезерных
станков шарнирные валы. Изменения скоростей обыкновенно
устанавливаются по закону геометрического ряда и притом
так, чтобы при включении перебора не нарушался этот закон.

Если м, наименьшее и ип наибольшее число оборотов в минуту,

которое требуется достичь, и ? знаменатель про-
грессии, то руг выражается ’):

“i, “i9> “г?2,
В

п—1

Т = Км»:м1

.. и#' 2,

log (и„ :tii)
log?

Обыкновенно ? выбирается между 1,25 и 2.

Величины подачи резца зависят, большею
частью, от прочности частей механизма подачи;
при работе быстрорежущей сталью передача для
подачи резца должна обладать тою ясе прочностью,
что и главная передача к станку.

Фяг. 1111.

Для ступенчатых шкивов без перебора (если ступенчатые шкивы
между собою равны, фиг. 1111) имеем число оборотов U движу-
щего вала	____

У = Щ lAF"1 ==w„:V<p“-1-

Диаметры шкивов равны:



Р-г _	1__

Д;-1 У^и-3

1

И Т. Д.

Ряд может быть получен при помощи и: 2 ступеней и одного пере-
бора, так что получаются два ряда:

и^п 2

urf” : 2>“1.

М1?<“=2>-2...

14, (р“ <й : 2) без перебора,

ut	с перебором,

при чем передаточное число перебора ф равно ф = 1 :?”;2>

*) Schlesinger, жури. Werkstalt-Technik 1910, стр. 269.—См. также Хютте, т. П,
втдел Части машин, стр. 261 и 309, а также Т у с с е и, „Современное управление пред-
приятиями и рабочие машины”, Берлин 1918, 10. Шпрингер, стр. 51.
Если желательно иметь п:3 ступеней с применением двух перебо-
ров, то получим ряды:

“г?” \	ад"-2-.		без перебора,
М1?<2к:3> -1,	«1<р<2“!3)-2...		с первым перебором,
	Mj</“=s)-2...	«1	со вторым перебором,

и каждый перебор имеет передаточное число

Передача может иметь конструкцию по фиг. 1112 и 1113.
Тогда:

(П *»s) • (’•s1’•<) = '!'= 1:?и:2-

Фпг. 1112.

Фиг. 1115.

Фиг. 1116.

На фиг. 1114 соединено с ведомым ступенчатым шкивом, г4—
со шпинделем. Оси, около которых вращаются пары колес г2 и г3, уста-
навливаются неподвижно илп соединяются со шпинделем. В первом слу-
чае имеем, как и раньше:

<Ь = (rt: rs) . (г,: г4).

" На фиг. 1115 колесо rt соединено с движущим ступенчатым шки-
вом, а валики, около которых вращаются г2, соединены со шпинделем,
тогда как г3 либо неподвижно, либо может вращаться вместе со шпин-
делем.

Для первого случая имеем ф =	: (rt 4- r3).

По фиг. 1116 оси, около которых свободно вращаются пары колес
г2 и г3, соединены с движимым ступенчатым шкивом, колесо rt соеди-
нено со шпинделем, тогда как г, либо неподвижно, либо соединено
со ступенчатым шкивом пли со шпинделем. Для первого случая имеем:

Расчет ступенчатых колес и их переборов производится
так же, как и расчет ступенчатых шкивов. Для ступенчатых колес
без стенных переборов иногда применяется арифметический ряд.

Для ремевной передачи предпочитают большие скорости; прп этом
необходимо, однако, следить за тем, чтобы диаметры шкивов не выхо-
дили слишком малыми, ибо в этом случае возможны перерывы в работе,
вследствие разрыва ремня и его соскальзывания; весьма распространен-
ные замки для ремией, допускающие удобное соединение их концов,
при работе на шкивах малого диаметра легко слабнут. При длин-
ных валах, служащих для подачи резца, большие скорости применяются

часто.

Для быстрорежущей
стали, с целью использова-
ния ее производительности,
станки должны быть рас-
считаны иа значительно
большее давление иа резец.
Рабочие скорости должны
быть легко устанавливаемы
для данных условий. При
применении ступенчатых

Фиг. 1119.

шкивов разность ступеней
чрезвычайно мала и для

___________ ____ _ _ получения предельных скоростей прп каждом
диаметре делается большее число переборов (часто от 3 до 4 переборов
вместо двух для обыкновенных станков)1) (фиг. 1117, 1118, 1119). Чтобы
получить возможно большие и наивыгоднейшпе скорости резаипя вплоть

*) Гюлле, Рабочие матипы. Берлин 1919, пэд. 4 Шпрингера.

Хютте. Т. II.

й
до пределов, допускаемых прочностью резца и чистотой обрабатываемой
поверхности, надлежит брать меньшие значения <е. Поэтому идеалом
можно считать: непрерывное изменение скорости без ступеней. Этого
пока еще достичь не удалось. У гидравлических коробок скоростей недо-
статком является малый коэффициент полезного действия. Псе новые
конструкции обнаруживают лишь несовершенство гидравлической передачи.
Фрикционные передачи с пересекающимися под прямым углом осями при-
годны лишь для малых мощностей, а кроме того для рабочих механизмов
и механизмов подач с малой продолжительностью рабочего периода. Хорошо
oupai дались на работе для малых мощностей потолочный привод с двумя
коническими барабанами на параллельных осях, между которыми заягат бес-
конечный ремень. Передаваемая окружная сила незначительна: она равна
произведению давления между осями барабанов на коэффициент трения.

Наиболее простыми являются одношкпвные станкп с электромоторами.
Они позволяют взять величину ступеней весьма малой, не усложняя и не
удорожая регулирующего приспособления (регулирование па постоянное
количество оборотов приводных моторов для машин бумажной промыш-
ленности и ткацких).

Станины станков конструируются ио возможности жесткими,
расчет пх производится реже на прочность, а чаще на величину упру-
гих деформаций. Все вызываемые в станке усилия должны восприни-
маться станинами, а нс передаваться на наружные опоры, фундаменты
и т. и. Во избежание изгиба станины от возможной осадки грунта, ее
следует устанавливать по возможности иа трех независимых опорах,
заложенных надлежащим образом в грунт.

Направляющие часта салазок и бабок большею частью из твердого
чугуна; нагрузка этих плоскостей, если они скользят друг но другу, не
должна превосходить 0,1 kg/cm2. Необходимо следить за тем, чтобы
падающие стружки не могли повреждать направляющие салазки или зуб-
чатые колеса. Все опасные места должны иметь надлежащие ограждения
для рабочих; эти приспособления не должны, однако, препятствовать
осмотру огражденных частей. Для более быстрого и удобного выключения
приводного ремня следует иримснить соответствующие приспособления,
например систему рычагов для обслуживания фрпкциониых муфт на пото-
лочной передаче (пли у токарных станков, особую отводку для переста-
новки ремня с попочкой и ручкой системы В. Л. М. Л. G.), или при
электрическом приводе выключение посредством контактов, помещенных
на легко доступных местах.

Ь)	Станкп п инструменты для фасонных отверстий.

Такие станкп служат для производства пазов в кривошипах и сту-
пицах и т. д., вообще, для превращения сечения сверленого отверстия
из круглого в некруглое. Резец в виде штанги протягивается по всей
длине отверстия, или имеет несколько резцов ва одной и той же штанге,
последовательно работающих одпн за другим. Каждый режущпн зубец
выше предшествующего на0,1—0,3mm. Сопротивление зависит от суммы
сечений стружек, снимаемых одновременно. Скорость резания редко
бывает более 5 mm/sec. Перед каждым рабочим ходом штанга должна
прочищаться и смазываться.
с)	Строгальные станки.

Характерным для станков этого типа является прямолинейно-воз-
вратное движение обрабатываемого предмета, который после каждого рабо-
чего хода совершает обратный холостой ход. Редко резец работает и
в обратном направлении. Резец в начале обратного (холостого) хода
предмета несколько приподнимается от обстрагиваемой поверхности и ври
начале следующего рабочего хода снова к вей приближается; холостой
ход имеет большую скорость, чем рабочий.

Крупные и сложные предметы прикрепляются к столу неподвижно,
резец же производит обработку, перемещаясь относительно обрабатывае-
мого предмета (станки для обстрожки кромок у листов, боковые строгаль-
ные станки и т. и.).

При обработке предметов средней величины, последние имеют только
рабочее прямолинейное движение (обыкновенные строгальные станкп),
или только движение подачи (долбежные станки и шепинг-машииы), тогда
как резец производит второе движение. Существуют такие станки, у кото-
рых оба движения могут быть заменены одно другим.

Строгальные станки, у которых обрабатываемый предмет переме-
щается по направлению строгания, или так называемые продольно-стро-
гальные станки, требуют много места; они, тем пе менее, весьма распро-
странены в виду того, что давление веса предмета, веса строгального
стола п часть давления от резца действуют иа направляющее в одном
и том же направлении, что гарантирует точность работы. У других стро-
гальных станков давление резца идет в сторону противоположную давле-
нию веса движущихся частей; последнее ие очень велико, поэтому давле-
ние резца может иногда его превзойти, и давление па направляющие
может получиться разностороннее. Ширина обстрагиваемых предметов
обыкновенно ограничивается расстоянием между станинами строгального
станка. В случае особенной формы обстрагиваемых предметов, иногда
изготовляются строгальные станки с одной станиной, при чем противо-
лежащая сторона станка остается открытой. Движение стола производится
винтом, рейкой или проволочным канатом.

Небольшие строгальные станки, ход которых до 1,5 ш, имеют одну
рабочую скорость стола и обратвый ход стола с тройной или четверной
скоростью. У больших станков (ход от 2 до 4 т) стол приводится в дей-
ствие двумя винтами или двумя рейками; обратный ход стола с двойной
илп тройной скоростью. Для получения надлежащих скоростей резаппя,
соответственно различным обрабатываемым металлам, вставляют между
трансмиссией и рабочим приводом для рабочей скорости еще ступенчатый
шкив; обратный ход стола остается без изменения. При изменении
направления движения стола энергия движущего механизма должна быть
поглощена, а затем при помощи движущегося в обратном направлении
ремия ему сообщается снова энергия, до тех пор, пока стол приобре-
тет свою нормальную скорость. В виду этого, следует избегать, как
невыгодной, чрезмерно большой обратной скорости стола.

Расход силы при перемене хода стола часто возрастает до двойной
величины против расхода силы при строгании. Такой неравномерный
расход силы особенно невыгоден при электрической передаче. При по-

68»
мощи махового колеса, насаженного иа промежуточный привод, можно
ослабить влияние ударов на мотор (фнг. 1120).

Для избежания скольжения (буксования) ремня для строгальных
и долбежных станков применяются механические или электромагнитные

Фиг. 1120.

муфты, но и здесь при перемене хода расход энер-
гии получается столь же велик, как и при ремен-
ном приводе, поэтому онн не рекомендуются для
больших машин. При непосредственном электри-
ческом приводе посредством электромотора с обрат-
ным ходом, эта потеря значительно уменьшается.

Различают привод посредством регулируемого
мотора (только при постоянном токе), который
перед самым переключением станка работает в ка-
честве динамо, н привод при помощи схемы соеди-
нения Леонарда, в которой ток к работающему
мотору берется не из сети, а от особой динамо,
которая, в свою очередь, приводится в движе-
ние от мотора питаемого сетью. При этом выбор
системы тока — свободный. Непосредственный элек-

трический привод имеет еще преимущество уста-
новления любой скорости резания при использовании наибольшей скоро-
сти обратного хода.

Подача прн каждом ходе меняется между 0,1 mm — 2 mm для обточкн
и между 3 н 10 mm для чистовой отделки. Высота резания колеблется
между 3 и 30 mm и еще более.

Таблица 8. Расход энергии для обыкновенных строгальных станков1).

Ширина строгания и высота в mm		600	800	1000	1 250	1 500	2 000	2 500	3 000	4000
Длина строгания в шт . . .	1 500	2 000	2 500	3 000	4 000	5 000	6 000	3 000	10 000
Расход энергии Р. S, . . •	3	5	6,5	8	10	15	20	25	30-35

У долбежных станков и шепингов рабочее движение — на резце
закрепленном в головке ползуна. Оно производится при помощи криво-
шипа с кулпссой или при помощи винта с гайкой или посредством гайки.
Обратный ход резца происходит со скоростью, равной тронной рабочей
скорости резца. Каждому обороту кривошипа соответствует один ход
резпа; для достижения переменных скоростей число оборотов кривошипа
меняется при помощи ступенчатых шкивов. У долбежных станков часто
встречается рабочая скорость до 15 m/min при обратной скорости
в 50 m/min. Подача суппорта на каждый рабочий проход составляет
0,1 до 2 mm.

*) Указанный расход анергии относится к обычному типу машин; для машин особой
конструкции расход анергии увеличивается в 1,6 или 2 раза.
Таблица 9. Расход энергии для вертииальных долбежных станков.

Ход в	mm	175	200	250	300	350		400	500	600	700	800
Вылет в . . . . mm	350	450	550	600	700		800	900	1000	1150	1300
Расход энергии при передаче кулиссою 	P.S.	2	3	4	5,5	6		7	8	10	12	24
Расход энергии при передаче винтом P.S.	—	—	—	—	—		7	9	14	17	20
Таблица 10. Расход энергии для горизонтальных долбежных машин (шепинг).											
Ход в		. ют	200	1 300 I		400	500		600 | 800 1			1000
Расход энергии . .	. Р. S.1	1,5	1	2 1	3	4,5		6 | 7,5 I			5

Таблица 11. Расход энергии у станков для обстрожки листовых
кромок.

Длина строгания . ..............  mm	4000 | 5000 |	7000 до 10000

Высота стружки..................  шш	100 |	120 |	140 |	160 |	200

Расход янергяп ................Р. S. 7	|	8	|	10 |	15 |	20

У станков для обстрожки кромок железных листов края листов при-
жимаются к столу большим числом нажимных болтов или гидравлических
поршней. Обстрагивание происходит как при прямом, так и при обрат-
ном ходе суппорта при помощи широкого резца.

Л) Токарные станки’)•

Подразделяются иа станки центровые, т.-е. такие, у которых
обтачиваемый предмет устанавливается между центрами, и станки лобо-
вые, у которых обрабатываемый предмет прикрепляется к патрону
(планшайбе), надетому яа рабочий шпиндель. При вертикальном шпинделе
получается карусельный станок.

В исключительных случаях центровой стаиок молено утилизировать
как лобовой. Для этой цели в станине токарного станка близ бабки
делается выемка (углублении), дающая возможность прикреплять к патрону
предметы большого диаметра. Суппортная доска токарного станка «'ели
салазки) автоматически перемещается по станине (постели) при помощи
зубчатой репки или винта; иногда устанавливаются зубчатая рейка
и винт одновременно, при чем виит служит только винторезным прибо-
ром. На суппортной доске перемещаются поперечные салазки, а на по-
следних головка суппорта, где закрепляется резец. Между поперечным
суппортом и головкой вставляется еще поворотная доска для точения
конических поверхностей. Для этой же цели служит особая направляю-

*) Ср. также Ilfitte—производственный.
щая линейка, при помощи которой можно, однако, обтачивать лишь
пологие конусы. Пологие конусы можно обтачивать путем бокового сме-
щения задней бабки. Этот способ имеет, однако, тот недостаток, что
центры при посадке изделия не будут лежать на одной линии.

Все автоматические перемещения резца должны быть так конструиро-
ваны, чтобы можно было каждый раз использовать только одно движение
резца. Станки со среднею высотою центров (400 до 1000 mm) снабжаются
часто двумя суппортами—передним и задним для резцов на одной общей
станине. При высоте центров более 1000 mm станины проектируются
двойными (4 постели), при чем передний и задний суппорты передви-
гаются независимо самостоятельными движущими механизмами.

В основание расчетов при проектировании токарных станков молено
принимать сопротивление резанию W (стр. 823) в среднем '):

для обдирочных станков IFpg — 13-кратпоп иысоте центров в mm,
для универсальных станков IVj.g = 6,5-кратной высоте центров в mm,
при чем получаемое при этом высокое давление при резании распре-
деляется на несколько резцов.

За наибольшее усилие для перемещения суппорта следует принимать
2i/2- до 3-кратное сопротивление резца; наибольшее осевое давление на
центр принимается равным для передней бабкн—тройному, а для задней
бабки—двойному сопротивлению резца. Давление на резец и вес обтачи-
ваемого предмета действуют нормально к линии центров; давление это
воспринимается неподвижными или перемещающимися люнетами.

В виду большого разнообразии в диаметрах обтачиваемых предметов,
число оборотов шпинделей должно изменяться в весьма широких преде-
лах. Это достигается, большею частью, при помощи ступенчатых шкивов
и переборов (стр. 831 и сл. и „Детали машин" стр. 261 и ел.). Нередко встре-
чаются 15 и более различных скоростей. Подача суппорта у токарных стан-
ков весьма разнообразна. Для легких работ наименьшая подача суппорта
составляет 0,05 mm, для средних 0,2 mm и для тяжелых 0,5 mm на
каждый оборот шпинделя станка; наибольшая подача (независимо от
чистовой отделки, для которой подача может доходить до 10 mm) может
доходить до 0,5, 1,8 и 3 mm на каждый оборот шпинделя станка (или
обтачиваемого предмета). Толщина стружки колеблется в пределах меньше
1 mm и доходит до 60 mm.

Место, занимаемое центровыми токарными станками определяется
следующим образом:

Длина = наибольшему расстоянию между центрами 6 до 8-ми кратной высоты
центров.

Ширина — 600 mm-j- 3 до 4-кратпой высоты центров.

Таблица 12. Расход энергии для центровых токарных станков.

Высота центров mm	1Ь0	200	250	300	350	400	500	600	750	1000	1250	1500	1750	2000
Число суппортов . .	1	1	1	1	1	1	1	1	2	2	4	4	6	6
Расход энергии . .	1,5	2	2,5	3	3,5	4	4,5	5	7	10	12	15	20	25—30
										с двойной станиной.				

*) Н fi. 11 е, Wekzeugniaschlnen, 4 изд. 1616 г., стр. ББ6.
Лобовые токарные станки подразделяются по расположению шпин-
деля на горизонтальные и вертикальные; у станков с горизонтальными
шпинделями суппорты перемещаются но осо ым плитам нормально или
параллельно оси шпинделя. В некоторых случаях для поддержки тяже-
лых предметов лобовые станки снабжаются заднею бабкою.

Лобовые станкн с вертикальным шпинделем или горизонтальным
патроном (планшайбою) представляют преимущество в смысле удобного
укрепления обрабатываемых предметов на планшайбе. Резон перемещается
горизонтально по поперечным салазкам, которые представляются верти-
кально в особой стойке. Для возможности обточки предметов большого
диаметра стойки перемещаются по станпне. Небольшие лобовые станки
(диаметр обточки до 1,5 ш) с вертикальным шпинделем и револьверной
головкой применяются так яге, как сверлильные станки для массового
производства.

Таблица 13. Расход энергии для лобовых токарных станков с гори-
зонтальным шпинделем *).

Диаметр об  точки mm	1000	1250	1500	1750	2000	2500	3000	4000	5000	6000	8000	10000
Расход эпер гни Р. S.	2	2,5	3	3,5	4	5	6	8	10	12	18	25—30

Карусельные станни. Прочно сконструированные машины с главным
шпинделем, который помешается у малых диаметров очень часто, а при
больших дпамстрах—постоянно глубоко под полом. Горизонтальная план-
шайба поддерживается широкой, кольцеобразной, зачастую и конусо-
образной, направляющей, поэтому может применяться для наиболее тяжелых
Стружек. Суппорты сделаны столь же прочными, как и в строгальных
Стайках, но с большим вылетом, для того, чтобы сделать возможной
обработку более высокпх предметов. Карусельные станки применяются для
обработки коротких частей большого диаметра, и прп обработке тяжелых
частей, подлежащих сверлению и обточке. Преимущество: удобное укре-
пление на станке, так как кран (также и крав особого назначения на
'Самом станке) легко устанавливает обрабатываемый предмет на план-
шайбу.

Системы.- а) Малые машины: с диаметром планшайбы 1500 mm со
бстойкой, суппортом, который пли немного, илп совершенно не смещен по отношению
к середппе, с револьверной головкой, только для сверлильных работ.

Ь)	Карусельный станок с о i и о й с i о й к о п для обточки дна-
метро и 1500 mm, в большинстве случае» с дв)мя суппортами на иоперечиие, а также
<с боковым супнорюм иа станине;

с)	Карусельный станок с двумя него вижпыми стойками для обточки
диаметров 1500—12000 шт. Стопки и поперечная балка весьма прочны для планшайб
большего диаметра, так как поперечные балки проходят ночш посредине диаметра шайбы,
поэтому требуется вспомогательная конструкция:

d)	Карусельный стапок с переметающимися стойками, попе-
речные балки в большинстве случаев нельзя подвинуть до средины илам та к бы,
поэтому они короткие. Главное преимущество: возможность обработки предметов, диаметр
которых значительно больших размеров, чем плапшан а. — обыкновенным оюдвпгани» м
станины. В случае сверления предметов малого диаметра, в качестве вспомогательного
устройства упо!ребляется сверлильный суппорт, вылет которою выравнивает наименьшее
расстояние между поперечной балкой и осью шпинделя.

*) См. выноску ял стр. 836.
Таблица 14. Расход энергии карусельных токарных станков с гори-
зонтальным шпинделем.

Диаметр обточки .  Расход энергии .	. mm .P.S.	750  1,5	1000  2	1250  3	1500  4	2000  6	2500  7	3000  9	4000  12
Диаметр обточки .	. mm	5 000	5000:	7500	6000 :	9000	7000:	10000	7500 : 12000
Расход энергии .	. P.S.	18	20	- 30	25	- 40	30 -	50	40—80
			также с перемещающимися стойками.						

Револьверные станки и автоматы ') Для массового изготовления
винтов и мелких предметов суппорт снабжается револьверной головкой,
в которой укреплены несколько (до 16) простых режущих инструментов.
Передвижение инструментов и смеиа их производятся от руки (револь-
верные станки) пли автоматически, при помощи особых направляющих,
укрепленных на барабанах (автоматы!; о промежуточной группе, .полу-
автоматах” см. ниже. Револьверные станки снабжаются—для одновремен-
ного укрепления нескольких инструментов—револьверной головкой, ось
которой расположена горизонтально, вертикально или под углом. У револь-
верных головок с горизонтальной осью может быть задняя бабка. Такие
ставки применяются для обработки длинных предметов. Револьверные
головкн с перпендикулярной осью целесообразно применять для обработки
арматуры в винтов, с осью же, лежащей под углом, применяются там,
, _	где употребляют инструменты,

1аблица 15. Головки шпинделей усложняющие вследствие своей
(DIN 800).	длины, обслуживание станка.

Нарезка D	d>	dj	11	1=	L	d	1,	bj
М 20	21	2,5	8	12	20	16	5	25
М 24	25	3	9	14	23	19	6	29
М 27	28	3	10	IS	26	22	7	33
М 33	34	3,5	12	18	30	28	8	38
М 39	40	4	14	20	34	33	10	44
М 45	46	4,5	16	23	39	38	11	50
М 52	55	5	18	26	44	45	12	56
М 60	62	5,5	20	30	50	52	14	64
М 88	70	6	23	34	57	58	Ifi	73
М 76	78	6	26	39	65	65	18	83
М 89	90	6	30	44	74	80	22	96
М 104	105	6	34	50	84	95	24	108
Я 119	120	6	39	57	96	110	28	124
М 134	135	6	44	65	109	125	30	139
М 149	150	6	50	74	124	140	35	150

Фаг. 1121

Головки шпинделей изгото-
вляются по нормам DIN 800
(фиг. 1121) для того, чтобы достиг-
нуть взаимозаменяемости план-
шайб поводкового патрона, а также
патронов для закрепления обтачи-
ваемого предмета

Величины d, 1а п L, суть лекальные размеры.

Метрическая нарезка но DIN 14.

') Ср. К е 11 с. Automaten. Berlin. Шпрингер.
Полуавтоматы для работ с патроном. Зажим обрабатываемых пред-
метов рукой, включение и выключение инструментов при помощи рыча-
гов, которые приводятся в движение криволинейными направляющими,
расположенными на барабане.

Автоматы распадаются на штанговые автоматы, которые делаются
с одним или иесколькимн шпинделями, и магазинные автоматы для пред-
метов, предварительно уже обработанных. У автоматов с большим коли-
чеством шпинделей самый длительный период работ будет показателем
для общего времени, так как все инструменты работают одновременно.

Таблица 16. Расход энергии для револьверных токарных станков.

Наибольший диаметр обрабатыв. предмета

. mm 10

15	20	25	30

40

Расход ан орган

Р. S. 1

1,5	2	2,5	3

4

Токарные станки для гладких (приводных) валов или коленчатых
валов различаются по конструкции, в зависимости от того, вращается ли
обрабатываемый вал пли режущий инструмент. Станки для обточки
гладких валов имеют небольшую высоту центра, не требуют большого
числа скоростей и работают одновременно тремя резцами, из коих одни
для грубой, другой для средней и третий для окончательной, чистовой
обточки. Передача движения валу производится от передней бабки и
от задней; этим избегаются крутящие деформации обрабатываемого
вала.

В токарных станках для обточки прокатных валков центры служат
лишь для установки на станке; значительный вес обтачиваемых валков
передается на особые люнеты (кольца). В виду большой стружки, кото-
рая берется прн профилировании валков широкими резцами, передача
движения станку должна быть весьма мощная. Скорость резания для
валков из твердого чугуна 0,6 до 1,5 m/min. Передача при помощи зуб-
чатого перебора или червячной передачи.

Таблица 17. Расход энергии у станков для обточки прокатных
валков.

Длина прокат, вал. . . mm
Диам. прокат, вал. . . mm
Расход анергии . . . Р. S.

400	500	600

2500	3000	3500

5	6	7

800	1000	1200	1500
4000	5000	5500	6000
8	12	15	16—20

Токарные станки для обработки осей для того, чтобы быть эконо-
мичными в работе, должны быть весьма мощны. Соответственно этому,
расход энергии значителен.

Для расточки бандажей применяются специальные лобовые станки
с небольшим числом скоростей, большею частью карусельные станки или
полуавтоматы.

Станки для колесных скатов. Производительность станка от 6 до 10
скатов в 8 часов, для новых колесных скатов до 16 скатов.
Таблица 18. Расход энергии у станков для обточки колесных
скатов ’).

Наибольш. дпам. колес .... mm

Расход энергии...............Р.	S.

1000

12

1500

15

2000	2500

18	| 20—25

Токарный станок для задней заточки зубьев фрез работает таким
образом, что фреза, подлежащая задней заточке, поворачивается вокруг
своей оси, в то время, как резец, дающий фрезеру форму, посредством
салазок сдвигается к оси фрезера и быстро оттягивается назад, в соот-
ветствии с количеством зубьев, которое обрабатываемый предмет должен
получить. На фрезе необходимо заранее выфрезовать необходимые про-
резы. Лезвие получает или форму зуба фрезы при малых размерах
последней, или резец ведется с помощью копировального приспособления,
если ширина фрезера не допускает фасонного резца. Во избежание
сотрясевпй, токарные станки для задней заточки делаются солидной
конструкции.

е)	Сверлильные и болторезные станки.

В большинстве случаев инструмент (сверло, сверлильный резец,
развертка и т. и.) производит вращательное движение, тогда как обра-
батываемый предмет или шппн-

Фиг. 1122.

лель (патрон), в котором укреплен
инструмент, перемещается по на-
правлению осп. В некоторых слу-
чаях для этой цели может служить
и токарный станок, если по оси
его шпинделя укрепить инстру-
мент, а обрабатываемый предмет
укрепить на станине станка.
Направление шпинделя в сверлиль-
ных ставках достигается таким
образом, что один его конец на-
правляется во втулке, имеющей
осевое перемещение, а другой ко-
нец имеет осевое перемещение
во втулке движущей шестерни
(фиг. 1122).

По расположению шпинделя
различают вертикальные и гори-
зонтальные сверлильные станки.
Первые по гибкости перемещения
укрепления шпинделя, в свою оче-
редь, разделяются, на колонные,

стенные н радиальные стаики. Последняя группа может считаться полу,
илн вполне универсальной, в зависимости от того, будет ли шппндсль
вращаться вокруг одной или двух осей, перпендикулярных к оси свер-
лильного шпинделя. Первое вращение на суппорте, в плоскости, парал-

*) Си пршечмже 1, огр. 834.
дельной стойке, второе поворотом поперечины вокруг ее горизонтальной
оси. Радиальные сверлильные станки делаются также переносными.

Ручные сверлильные станки с ручным приводом, как,
например, медведка с силовым приводом (электрическим, либо пневмати-
ческим) имеет большое применение. Диаметр дыр до 40 шш, при
d > 20 тш прибор обслуживается двумя рабочими.

Сверлильный шпиндель снабжается внизу конической
втулкой (гнездом), в которую вставляется конус хвоста сверла, конуса —
по DIN 228 таблица 19 (фиг. 1123).

Наиболее употребительны спиральные сверла, которым (для мягкого
железа) может быть при надлежащем охлаждении дапа окружная скорость
до 20 m min. Подача сверла иа один оборот находится в пределах от
0,1 до 1 mm. Развертка дыр производится либо обыкновенною разверткою,
либо (под размер) разверткою с переставными режущими гранями.
Скорость для развертки дыр примерно наполовину меньше скорости пря
сверлении. Подача при развертке в два до трех раз больше, чем при
сверлении. Для развертки дыр, образующихся при отливке машинных
частей, применяются, в виду большой прочности, развертки, имеющие
форму спиральных сверл с 3 или 4 режущими гранями. Если сверлиль-
ный станок должен служить также и длн нарезки (патрон) резьбы, то
винтовой шпиндель станка должен иметь правое и левое вращение. Для
устранения возможности излома метчиков при нарезке резьбы в ие-
сквозных дырах пользуются специальными винторезными аппаратами,
при помощи которых метчик, по достижении им дна отверстия нарезаемой
дыры, автоматически выключается.

Для массового производства небольших предметов часто применяются
миогошпиндельные сверлильные станки, у которых обрабатываемый
предмет движется по направлению к сверлу. Каждый шпиндель имеет
свою окружную скорость, соответствующую диаметру сверла; этим
избегается замена сверл и изменение скоростей.

Горизоитально-сверлильиые машины применяются,
главным образом, для рассверливания дыр в отливках при помощи бор-
штанг с особыми резцами. При этом борштанга перемещается подобно
тому, как полые шпинделя в токарных станках.

Борштанги с резцами перемещаются вдоль и поперек при помощи
особой головки. Этим же резцом можно пользоваться для получения
шпоночных канавок во втулках, для каковой цели резец перемещается
(подается) нормально к оси шпинделя.

У горизонтально-сверлильных и фрезерных станков имеется еще
перемещение, нормальное к борштанге; перемещение это сообщается либо
обрабатываемому предмету, либо борштанге. Первое достигается при
помощи установки и закрепления предмета на столе прочней станины,
которая может перемещаться по другому столу, расположенному либо
параллельно борштанге, либо нормально к нему. Тяжелые, подлежащие
обработке предметы укрепляются неподвижно на фундаментных плитах,
а все движения резца производятся борштангой.

Станки для расточки и рассверливания цилин-
дров. Различают два типа станков: с перемещающейся борштангой,
которая движется вместе с укрепленным на ней резцом, п с неподвижной
Таблица 19. Конуса хвостов и

Обозначение		Конус	I)		а		d,	<г,
Метрический конус . . .	4  6	1 : 20  1 : 20	4  6	4,1  6,15	2,85  4,40	—	—		
	0	1:19.212	9,045	9,212	6,401			6,115	5,9
	1	1 : 20.048	12,065	12,239	9,371	М 6	8,973	8,7
	2	1 : 20.020	17,781	17,981	14,534	М 10	14,060	13,6
Конус Морзе		3	1.: 19,922	23,826	24,052	19,760	Ч,"	19,133	18,6
	4	1 : 19,254	31,269	31,544	25,909	Ч,"	25,156	24,6
	5	1 : 19,002	44,401	44,732	37,470	31 "	36,549	35,7
	6	1 : 19,180	63,350	63,762	53,752	1 «	52,422	51,3
	80	1 :20	80	80,40	70,2	1%"	69	67
Метрический конус . . .	100	1 : 20	100	100,50	88.4	1й/в 11	87	85
	120	1 : 20	120	120,60	106,6	1'1."	105	103
	140	1 : 20	140	140,70	124,8	1'1,'	123	121

Направляющая часть

хвоста осаживается иа длине clt

однако, это не

обязательно.

Обозначение	В	т			У	’
	Конус	D	й,	1=
Метрический конус . . . { g	}	1:20 = 0,05	{	4  6	3  4.6	25	I  34
0	1 : 19,212 = 0,05205	9,045	6,7	51,9
1	1 : 20,048 — 0,04988	12,065	9,7	55.5
2	1 : 20,020 = 0,04995	17,781	14,9	66,9
Конус Морзе	 3	1 : 19,922 = 0,050196	23.826	20,2	83,2
4	1 : 19.254 = 0,051933	31,269	26,5	105,7
5	1 : 19,002 = 0,0526265	44,401	38,2	134,5
6	1 : 19,180 = 0,052138	63,350	54,8	187,1
/ 80		80	71,4	200
1 100		100	89,9	237
Метрический конус. ... 1 120	|	1 :20 = 0,05	|	120	108,4	274	।
1 140		140	126,9	310
Метрический конус по DIN 233. Конус Морзе по DIN 231.				
(DIN 228). Размеры в mm.

о с

<*4	h	|3	1а	<4	а  Наи- большая велич.	Ъ	е	е	i	к	т	t
3	23	25			3						0,5	2,2
3,5	32	35	—	—	3	—	—	—	—	—	0,5	2,5
5,5	50,8	54	56,3	59,5	3,2	3,9	6,4	10,4			4	1	2,5
8	54	57,5	62,0	65,5	3,5	5,2	9,5	14,5	15	5	1,25	3
13	65	69	74,5	78,5	4,0	6,3	П,1	17,1  21,3	20	6	1,5	4
18	81	85,5	93,5	98,0	4,5	7,9	14,3		25	7	2	4
24	103,2	108,5	117,7	123,0	5,3	11,9	15,9	24.9	30	9	2,5	Б
35	131,7	138	149,2	155,5	6,3	15,9	19,0	30,0	40	И	3	6
50	184,1	192	209,6	217,5	7,9	19,0	28,6	45,6	50	17	4	7
65	196	204	220	228	8	26	24	47	60	23	Б	8
85	232	242	260	270	10	32	28	58	60	30	6	10
100	268	280	300	312	14	38	32	68	60	36	6	11
140	304	318	340	354	12	44	36	78	65	42	8	13

На^еака метрическая ио DIN 13,

Витворта по DIN 12.
Таблица 20. Мощность вертикальных сверлильных станков.

Диаметр отверстия . . . .	... mm I 20	30	40	50	75	100
Необходимая мощность . .	. . Р. 8. 1 1,5 |	2 1	3 1	4 1	5	7
Для радиально-сверлильных станков около 80—50% больше.				

Таблица 21. Расход энергии у горизонтально-сверлильных станиов.

Диам сверл, вала ........ mm	50	60	70	80	100	120
Для рассверл. до диам. ... „	200	250	300	400	500	600
Расход энергии	Р.	Б.	2	2,5	3	4	5	7

Т а б jlh ц а 22. Расход энергии для горизонтально-сверлильных станков
и фрезерных станков ')•

Диам. сверл, вала	mm  Для рассверл. до		  Расход энергии	Р.	Б.	80  400  6	100  500  7	120  600  8	150  1000  10	200  1500  15	250  2000 20-25

Таблица 23. Расход энергии у станков для расточки цилиндров ').

Диам. сверл, вала		. . mm	150	200	250	300	350	400	450	500
Для диам. раст. до ....		700	800	1000	1200	1500	2000	2500	3000
Расход энергии			. Р. S.	5	6	7	8	10	12	16	20-25

борштангой, по которой Может двигаться резец. При помощи этих
станков может одновременно производиться обточка цилиндровых флянцев.

Борштанги должны быть, по возможности, прочны, ибо от этого
зависит точность работы. Хорошие результаты достигаются в том слу-
чае, если наибольший прогиб вала, вызываемый давлением резца (при
одном только резце), меньше J/100 mm. Скорости резания при расточке
принимаются такие же или несколько меньше, чем при токарных рабо-
тах, то же относится и к подаче суппорта на один оборот. При этом
необходимо иметь в виду, что часто несколько (для чистовой расточки)
резцов работают один позади другого; при этом даются подачи до 15 mm
на один оборот.

Для рентабельной обработки цилиндров необходимо станки для
расточки комбинировать с горизонтально-сверлильными и фрезерными
станками, установленными на одной общей фундаментной плите. Станки
для расточки цилиндров часто строятся переносными и с електрическою
подачею; они дают возможность с удобством производить обработку всех
круглых и плоских поверхностей, не прибегая к перестановке и укрепле-
нию тяжелых и громоздких цилиндров.

f)	Фрезерные (шарошечные) станки.

Фрезы, работающие многими режущими гранями, имеют, по сравне-
нию с одиночными резцами строгальных станков то преимущество, что
они работают непрерывно, без всяких ударов и без обратного (холостого)
хода. Вследствие равномерной подачи резца но отношению к обрабаты-

*) См. драм. стр. 838.
васмому предмету берется стружка, в виде запятой, так что сечение
постепенно увеличивается (фпг. 1124). Для чистой и точной фрезерной
работы рекомендуются фрезы со спиральными зубьями. Подъем спирали
составляет от 10° до 20°, а прн больших скоростях фрезеровки до 30°.
Сечение канавок должно быть достаточно для того, чтобы, особенно при
снятии большого слоя, стружка могла помещаться в канавке свободно,
а не производила бы давления на фрезу, вызывая этим нежелательное ее
нагреванпе. Фрезы, для особенно толстых стружек, должны быть снабжены
разрезными зубьями для пскрашнванпя стружки.

Фрезы с задней заточкой зубьев (фиг. 1125) пред-
ставляют по отношению к фрезам с мелким зубом то преимущество, что
и могут выдерживать большее давление,
виду большей прочности зуба, и что при
точке притупившихся зубьев сохраняется
рвоначальный надлежащий угол резания,
•да как у фрез с мелкпм зубом ширина режу-
щей головки увели-
чивается, промежуток
уменьшается, и полу-
чается невыгодный угол
резания. Особенно вы-
годны фрезы с задней
заточкой для обработки
сложных профилей, ибо
при последующих заточ-
ках зубьев вполне со-

Фвг. игл.	Фиг. 1125. храняется их первона-

чальная форма (про-
филь). Для сохранения первоначального угла резан ня и после заточки
зуба необходимо задние поверхности зубцов при изготовлении фрезы
затачивать (на особых станках) по логарифмической сниралв (нли при-
ближенно по архимедовой спирали); режущая грань зуба сохраняет тогда
свое направление к центру фрезы (радиальное).

Для выяснения, каной способ обработки ') в заданном случае более
выгодой—фрезировка илн строгание, следует иметь в виду, что длинные
плоскости небольшой ширины выгоднее строгать, а широкие плоскости
небольшой длины выгоднее фрезировать; необходимо, однако, также при-
нимать в расчет и другие размеры обрабатываемого предмета. Профили-
рованные сеченпя всегда дешевле обрабатывать фрезером. При фрезо-
вании предметов значительной длины и особенно при обработке чугуна
необходим всегда второй проход фрезером, пра котором производится
окончательная обработка предмета без его нагревания. Для больших и
сложных профилен фрезы составляются из отдельных частей.

Небольшие фрезы часто изготовляются из одного куска с цилиндри-
ческой оправкой; фрезера больших размеров имеют в центре цилиндри-
ческое отверстпе, которым надеваются на оправку (валик), укрепляемую

*) Toussaint, Ncuzeitl. Betriebsfahrung u. Werkzougmaschinc, Berlin 1018, JuL
Springer, стр. 28.
конусом в шпинделе фрезерного станка. Для больших нагрузок валик
фрезы в шарошечном шпинделе укрепляется конусами, предотвращающими
круговое движение оправки. Натягивание справки производится помощью
випта с диференциальной нарезкой, проходящего через шпиндель, при
посредстве которого производится и выдвигание.

Размеры и опорные части фрезерных шпинделей должны быть опре-
делены с таким расчетом, чтобы оии не давали заметного прогиба;
большой прогиб дает весьма неспокойный ход фрезера. Рекомендуется
каждую оправку (валик), на которую надета фреза, снабжать подшипни-
ками, расположенными по обе стороны фрезы; подшипники должны
быть, по возможности, непосредственно скреплены со столом фрезерного
станка. Станина, стол и ковсоли должны быть конструированы весьма
прочно для избежания прогиба. Для возможности пользоваться в широкой
мере охлаждением фрезы струею жидкости, следует устанавливать в над-
лежащих местах сточные желоба.

Скорость резанпп устанавливается в зависимости от материала обра-
батываемого предмета; с другой стороны, диаметр предметов, обрабаты-
ваемых на одном и том же фрезерном станке, меняется в широких пре-
делах; необходимо поэтому проектировать станок с таким расчетом, чтобы
число оборотов можно было изменять в широких пределах. Равным обра-
зом конструкция станка должна допускать возможно большее число скоростей
подачи, обыкновенно от 8 до 16, часто до 32.

Скорости подачи см. таблицу 7. стр. 830.

Подача обрабатываемого предмета должна всегда происходить по
направлению против вращения фрезы. Скорость обратного хода равна
от 1 до 4 m/min.

Горизонтально-фрезерные станки. Обыкновенный фрезерный ставок
со столом применяется, главным образом, для массового изготовления
таких изделий, для обработки которых требуется вертикальное переме-
щение фрезы лишь для его установки. Устанавливается лишь фрезерный
шпиндель для того, чтобы перемещающаяся по столу плита с прикреплен-
ными иа иен предметами могла иметь надежную опору при помощи ног
или коробчатой станины. У станков для общих фрезерных работ стол
должен также
иметь вертикаль-
ное перемещение,
для чего он уста-
навливается на
консоли, укреп-
ленной с перед-
ней стороны ста-
нины; столу со-

общается перемещение в двух взаимно-перпендикулярных направлениях.
Если стол вместе с том может еще и вращаться, то такие стачки назы-
ваются универсальн о-ф резервный; они снабжаются еще дели-
тельным аппаратом для выполнения точных работ и для фрезования спи-
ральных зубьев иа фрезах.

Для получения зубьев стол должен быть поставлен под углом, равным
углу спирали (фиг. 1126), а обрабатываемый предмет должен, переме-

Фвг. 1126.
щаясь по направлению движения стола, вращаться около своей оси; это
достигается тем, что подающий винт стола соединен с червяком дели-

тельной головки прп помощи смен-
ных колес (фиг. 1127).

Работы с делительной голов-
кой. Обыкновенное д с л е-
и и е. Если г—число зубцов на
окружности обрабатываемого пред-
мета, подлежащей делению, l:Zt —
точное число делительной головки
(большею частью п — число
оборотов делительного диска, то
для простых делительных работ
п = Zx: г, при чем г должно быть
кратным от имеющегося в дели-
тельном диске числа дыр. Дели-
тельные диски при фрезерных
станках обыкновенно допускают

деление на все, без исключения, числа

до 100; свыше 100 можно разделить на число частей, кратное от пре-

дыдущих.

Деление на числа первые между собой’). Для получения
таких делений шпиндель делительной головки соединяется с валиком

Фиг. 1128.

конической передачи через
посредство сменных колес
(фиг. 1127); таким образом
получается дифференциаль-
ная передача.

Число оборотов я,
определяется приближенно
по формуле w, ~ Zx: г,
которое может быть полу-
чено помощью существую-
щих делительных дисков.
Подлежащие включению
сменные колеса определя-
ются тогда no в : d =

= — и,г. Отношение s:d

будет положительным плп отрицательным, в зависимости от того,
выбрано ли и, меньше или больше и; в первом случае включается одно
еменное колесо, а во втором—два колеса.

Ход (подъем спирали) 2). Если обозначим через !:•» передаточное
число сменных колес (а: i>) X (с: d), h — ход винта, перемещающего стол,
в mm, s — ход спирали, которая должна быть выфрезована, в mm, то
передаточное чпело колес равно l:i = (h:s)-z1 (фиг. 1128).

i) Jnrthe & Mictzschke, Handbuch der Fraserei, Berlin. 1917 r. Jul. Springer.
Pockrand t, Teilkopfarbeiten, Werkstattb ticker Heft 6, Berlin 1920 r., Jul. Springer.

“IK nappe, Wcchselraderberechnung an Drebbanken, Werkstattbiicher. Heft 4,
Berlin 1920 r., Jul. Springer, sowie Hilfstafeln der Hiitte, 3 Aufl., Berlin 1922 r., Wilhelm
Ernst & Sohn.
Таблица 24. Расход энергии горизонтально-фрезерных и универсально-
фрезерных станков ’).

Площадь стола .... mm

Высота центра делит, го-
ловки ...............mm

Расход энергии . . . Р. S.

500X^25 750X150 1000 X200

100	110	125

0,6	1	2

1250 X 250 1500 X 530

150	200

3	3,5

У в е рт и к а л ь н о - ф р е з е р н ы х станков, на которых обыкно-
венно производятся те же работы, что и на долбежных станках, фрезер-
ный шпиндель вместе со своим суппортом может устанавливаться в вер-
тикальном направлении; стол имеет те же движения, что и у горизон-
тально-фрезерных станков. Вертикально-фрезерные станки снабжаются
часто еще особым съемным круглым столом для обработки круглых поверх-
ностен, центр которых совпадает с осью шпинделя.

Таблица 25.

Расход энергии для вертикально-фрезерных станков 2).

Вылет..........................  mm

Размер стола ....................mm

Диаметр круглого	стола..........mm

Расход энергии..................Р.	S.

150	200	350	500	800	1000
>00x125	750X200	1000X300	—	—	—
——	—	450	650	1000	1500
1	1,5	2	3	4,5	6

Продольно-фрезерные станки, у которых стол перемещаетен по непо-
движной станине, строятся по типу горизонтально- и вертнкально-фрезер-
ных станков. Во многих случаях, особенно у станков типа строгальных,
у поперечины и боковых стоек устанавливаются фрезерные головки с под-
вижными суппортами. Вообще, благодаря разностороннему применению
фрезерных работ больше, чем где бы то ни было, здесь применяются
комбинации различных конструкций станков.

Большое количество токарных работ может быть с выгодой исполнено
на кругло-фрезерных станках, особенно для предметов массо-
вого производства и для тол вращения со сложными фигурными профи-
лями. Наиболее подходящими для такой обработки являются, напр., канат-
ные шкивы, ременные шкнвы с закраинами и без закраин, гладкие нли
выпуклые ободы шкивов, валики, ручные маховички, зубчатые колеса
и зубчатые ободья для внутреннего и наружного зацепления, конические
колеса и т. п. Обрабатываемый предмет надевается на конец медленна
вращающегося шпинделя (иногда шпиндель устанавливается между цен-
трами); фрезер прн помощи суппорта на салазках придвигается к обра-
батываемому предмету, приводится во вращенпе от ступенчатого шкива
и фрезует обрабатываемый предмет в окончательном виде, обходя его
окружность один пли несколько раз. Применение подобных станков в мас-
совом производстве весьма выгодно, пбо одпн рабочий может обслужи-
вать одновременно до 6 станков. Для обработки предметов дпам. до 600 mm
один станок расходует до 2,5 P.S.

Станки для фрезования продольных (шпоночных) канавок пли сквоз-
ных гнезд работают при помощи сверлового фрезера о двух режущих
гранях; прн каждой перемене направления возвратно-движущегося резца
(или обрабатываемого предмета) фрезер опускается на некоторую вели-

и 2) Ср. прнмеч. стр. 836.
чину, нли фрезер подается сначала на требуемую глубину и затем одним
проходом вынимает материал по всей длине гнезда. Длинные канавки
сначала фрезуются дисковым фрезером.

Холодные пилы подаются действием собственного веса, увеличивае-
мого илн уменьшаемого грузом, положение которого может изменяться.,
Подача холодных пил обыкновенно равна от 1 :300 до 1:1300 скорости

резания.

Для резки рельсов,
балок и прокатного же-

Таблица 26. Расход энергии для круглых
холодных пил.

500

5

600
6

900
9

1000
12

1500

16

Таблица 27. Расход силы горячих и маят-
никовых пил.

Диаметр круглой пп- I
лы...................mm	I 600	1000	1500

Расход силы . . . . Р. S. | 15—25	40—45	60—70

леза в горячем состоя-
нии применяются маят- Диам. круглой пи-
пиковые или горячие Рас“Од сиА.',Р.Т
пилы, у которых круг-
лая пила подвешена в особой раме; последняя имеет маятннкообразное

движение. Передача в данном случае от самостоятельной паровой м'ашины
или от электродвигателя. Подача пилы производится рычагом, работаю-
щим от особого парового цилиндра или гидравлическим путем.

У металло-от-
делительных стан-
ков вместо зубчатого
полотенца пилы имеется
полотенце без зубцов,
которое по всей окруж-
ности шероховато. По-

лотенце сндит на оси приводного мотора с окружной скоростью до-
100 m/sec.

При приближении предмета к полотенцу, в месте прикосновения,
под влиянием давления подачи, возникает трение, приводящее близ лежа-
щие молекулы предмета к плавлению и сгоранию. Частицы, расположен-
ные по обо стороны пропила, не сгорают, так как образовавшаяся во
время короткого рабочего процесса теплота не может достаточно скоро
распространиться Материал пропила накаляется добела и выбрасы-
вается оттуда проникающим вглубь полотенцем. У режущих граной
появляется закалина, величвиа которой зависвт от твердости материала.
Различного рода твердые материалы могут обрабатываться от одинакового-
шкпва. Для чугуна, равно как для меди и их мягких сплавов не подхо-
дит, для горячей распиловки требуется особое полотенце. В последнее
время применяются металлоотделнтельные станки с зубчатыми шкивами,
плавление от световой дуги между шкивом и обрабатываемым предметом;,
их мощность несколько выше указанной в таблице 28.

Фрезерные станки
для винтовой нарезки
служат для фрезования

Таблица 28. Расход энергии для металло-
отрезных станков.

нарезки непрямоуголь-
ного профиля, напр.,
остроугольной, трапеце-
видной, а также для на-
резки червяков н т. п.
Фрезер устанавливается

Для отрезки круглого же-
леза диам. до . . mm

Диам. диска .... mm

Расход эиергин . . Р. S.

45 55

500 6ГО

4	10

75
700
2Э

120

900

35

150

13 ю

50

^*9
ео'
под углом, соответствующим углу подъема винта; обрабатываемый предмет,
вращаясь около осн, имеет одновременно соответ твующее осевое перемеще-
ние. Подача может доходить от 100 до 200 mm/min. Для заточки фрез
необходим специальный шлифовальный станок. При незначительном угле
подъема вннта (около 5°) нарезка может быть сделана и канавочным
фрезером, длина которого может быть равна длине изделия, подлежащего
нарезке. Нарезка фрез еруется тогда при перемещен нн на I шаг винта
и при 1‘/4 оборот.?; нарезываемого предмета, искажение профиля, которое
происходит вследствие того, что пренебрегают углом подъема и вслед-
ствие того, что ось фрезы и обрабатываемого предмета лежат парал-
лельно,—в большинстве случаев неизбежно. Этим способом можно фре-
вовать внутренние нарезки. Прямоугольные профили фрезованию этим
способом не поддаются.

g) Станки для изготовления зубчатых колес (зуборезные).

Па зубчатых колесах зубья нарезаются (если онн не отлиты) фре-
зами или строгаются; при втом промежуток между зубцами большею
частью вырезается из сплошного обода; только при большом расстоянии
между зубьями последние отливаются. Деление ио окружности выражается
почти исключительно модулем m = л (см. отд., Детали машин,
стр. 219 и сл.), при чем диаметр будет числом рациональным. Точно также
в модуле выражается высота головки и основания зубца, при чем первая
равна величине модуля, а вторая 1'/в или 1,16 X модуль. Обработка
промежутка может быть достигнута:

1.	Инструментом (фрезером), сечение которого в точности соответ-
ствует профилю промежутка, или

2,	резцом, который, перемещаясь по соответствующему шаблону,
в точности описывает кривую очертания зубца, или

3,	специальным релсущим инструментом, который воспроизводит
обкатку обрабатываемого колеса по колесу производящему (способ обка-
тывания).

Специальными станками производится нарезка зубцов:

по способу 1: для цилиндрических в винтовых колес (червячные
колеса только для вспомогательных целен),

по способу 2: для конических колос и для цилиндрических колес,
по способу 3: для цилиндрических, винтовых, червячных и кониче-
ских колес.

Зацепление большею частью происходит по развертке, у которой
наклон эвольвенты к общей касательной равен 15°.

Фрезерно-зуборезные станки для цилиндрических колес по способу 1:
Зубцы фрезы имеют сечение, тождественное с профилем промежутка,
и имеют заднюю заточку, поэтому прн заточке передней (радиальной)
режущей грани фрезерного зубца,—сеченпе последнего остается без изме-
нения. Обрабатываемое колесо остается неподвижным, фрезер вращается,
двигаясь поступательно по направлению осп обрабатываемого колеса.
Фрезер устанавливается точно по средней линии промежутка и сразу на
«адлежащую глубину (высоту зубца), (« 2'/6 X модуль). По обработке
одного промежутка, фрезер выдвигается, и колесо поворачивается около
своей осн на одни зубец. Во многих случаях зубцы цилиндрических колес
можно также нарезать и на универсально-фрезерном станке. Фрезер
надевается на оправку на шпинделе станка; колесо надевается на оправку,
установленную между центрами делительной головкн и задней бабки.
Надлежащий поворот колеса на один зубец—прп помощи делительной
головки. Подача происходит от самохода стола, возвратное движение—
от руки. Применяют такте приспособления, которые включаются до дели-
тельной головкп, делят автоматически и ускоряют возвратное движение
(Людв. Леве и К").

У автоматических зуборезных фрезерных станков колесо надевается
иа оправку, служащую шпинделем станка и снабженную на одном конце
делительным дю ком; диаметр этого последнего должен быть больше наи-
большего, подлежащего обработке, колоса с тем, чтобы уменьшить влия-
ние возможных ошибок в делениях делительного колеса. Главный шпин-
дель станка может пыеть горизонтальное или вертикальное положение.
Когда фрезеровка одного промежутка закончена, то происходит обратный
ход фрезера (со скоростью от 60 до 100 mm/sec). Перед новой подачей
салазки вместе С фрезером останавливаются до тех пор. пока механизм
для рабочей подачи фрезера снова автоматически не включится.

У таких станков для изготовления зубчатых колес с успехом приме-
няются на фрезерной оправке, установленной рядом с точным фасонным
фрезером, одпн или несколько фрезеров для предварительной нарезки.

Для точного изготовления колес необходимо иметь особый фрезер
для каждого числа зубцов; в большинстве же случаев довольствуются
имеющимися в продаже размерами фрезеров, которые изготовляются
комплектами по 8—15 и 26 штук в комплекте, для делений модуля от
12 до оо.

Если вышеприведенными фрезерами нарезаются колеса с промежу-
точным числом зубцов, то форма таких зубцов ие вполне соответствует
теоретической крпвой очертания зубца, но все же для многих случаев
вполне удовлетворительна.

Фрезерные зуборезные станки для цилиндрических колес по спо-
собу 3. Для яарезкп зубьев на цилиндрических колесах по способу ката-

Таблпца 29. Комплект из 8 фрезеров.

№№		' ‘Г		2	3	*		5		6		7		8
Число зубцов . . .		12-13		14—16 | 17—20 | 21—25 | 26-34  Комплект из 15 фрезеров.						35-54		55—134		135—со
	1		!*/>		1 2				3		3'/2		4	
Число зубцов .	12		13		I 14  I		15-16		17—18		19-20		21—22	
№№		<*/□		6	5-/2	6				7		7'Ь		8
Число зубцов . . .		23—25		26-29	30—34	35-41		42- 54		55-7»		80—134		135-а>
Комплект из 26 фрезеров.

	111'1»		2	И	23/,	3		3'1.	3'/2| 33/,		*				5	5‘/<
Число зубцов	12	13	14	15	16	17		18	19	20	21	22	23	24—25	26—27	28—29
№№				5*|3			5=/*			6			64*		6'/2	
Число зубцов					30-31			32-34			35—37			38—41		42—46	
J6J®	' 63/. ~			7’			|	7‘/«						7%		I 8 ”	
Число зубцов	47—54			55—65			66—79			80—102			103—134		j 135—оо	

нпя применяется червякообразныи фрезер, продольное сечение которого,
нормальное к винтовой линии червяка, имеет профиль зубчатой полосы
(рейки). Высота зуба фрезера, служащая для нарезки основання зубца,
должна быть увеличена на */6 модуля или менее для образования зазора.
При фрезованни фрезер устанавливается наклонно к плоскости колеса под
средним углом подъема червяка (фиг. 1129). Относительное вращение

Фнг. 1129.

Фиг. ИЗО.

фрезера и обрабатываемого колеса должно быть выполнено таким обра-
зом, чтобы окружная скорость обрабатываемого колеса была равна линей-
ному перемещению профиля в том же направлении, происходящему при
вращении фрезера. Это достигается тем, что между движением фрезера
и обрабатываемого колеса устанавливается принудительно передаточное
число червячной передачи. Кроме того, необходимо передвижение фрезера
в направлении длины зубцов. Фрезерам придается форма одноходовых
червяков. При определении среднего подъема червяка s (фиг. ИЗО) необ-
ходимо иметь в виду, что расстояние между двумя смежными винтовыми
ходами, измеренное по нормали к направлению винтовой линии t, должно
соответствовать расстоянию между зубьямн обрабатываемого колеса.
Если а угол наклона средней винтовой линии, то s = t :cosa; с др}гой
стороны tg а= s:йя = t: (cos а  <йг); величина f = m(модуль) к, поэтому
sin а = т : d, где and неизвестные, если задано т. Прп изготовлении
фрезера необходимо иметь в виду, чтобы для s получилась величина,
легко получаемая иа токарном станке прп помощи сменных колес. Фрс-
зерная канавка в червякообразном фрезере должна иметь форму винто-
вой поверхности, которая нормальна к средней линии наклона червячного
фрезера. Для сохранения режущей поверхности притупившегося фрезера,
при последующем его точении наждачный диск должен иметь поверхность
усеченного конуса, одна из образующих которого дает производящую

1131). Изменение диаметра фрезера при его точении
обусловливает изменение угла наклонения винтовой ли-
нии, почему необходимо при установке фрезера вновь
определять угол его наклонения а; обыкновенно поль-
зуются таблицами, в которых дается угол установки

прямую (фиг.

Фиг. 1131.

в том, что

фрезера, в зависимости от степени
уменьшения диаметра его прн из-
носе. Это обстоятельство является
источником ошибок ири изгото-
влении зубчатых колес.

Станок долбежного типа для
изготовления шестерни системы
Fellow работает по способу 3,
однако, образующей здесь явля-
ется не зубчатая рейка, а колесо
с 24 зубьями (фнг. 1132). Ошиб-
ка, наблюдаемая здесь, состоит
колесо с числом зубьев менее 24 не

Фиг. 1132.

будет иметь пра-

пильного зацепления с зубчатыми колесами, изготовленными по этому
способу, но этой ошибкой можно пренебречь ради того, что высота
зубца увеличивается на величину зазора. Получаемый при атом путь
головки зубца выравнивает ошибку. При рабочем движении станок делает
движение в вертикальном направлении; при обратном ходе одновременно
с приподниманием инструмента и обрабатываемый предмет перемещается
около своей оси. В качестве инструмента применяется цилиндрическое
колесо из закаленной стали. Правильная форма получается после обра-
ботки точильным кругом, который, как зубья зубчатой рейки, совершает
обкатывающее движение по профилю зубца. Машины могут применяться
также и для изготовления колес со внутренним зацепленном. Станок
Репнекера и Фрнс подобного ясе устройства работает тоже удар-
ным способом по методу обкатки.

Винтовые колеса. Для нарезки винтовых колес применяются только
фрезерные станки, работающие также, как и фрезерные зуборезные станки
для цилиндрических колее. Если зубья нарезаются на универсально-фре-
зерном станке, то ось обрабатываемого винтового колеса устанавливается
под соответствующим углом наклона. Во время подачи колеса оно одно-
временно должно поворачиваться соответственно углу наклона винтового
зубца (см. Работы с делительной головкой). Форма зубьев фрезеров соот-
ветствует делению, измеряемому перпендикулярно к направлению зубьев
(нормальное деление). При нарезке по развертке применяют червячный
фрезер, который устанавливается под углом подъема, увеличенным на
угол подъема зубцов винтового колеса.

Червячные колеса. Нарезка зубьев ва червячных колесах произво-
дится при помощи червячного фрезера, зубья которого имеют размер,
увеличенный по высоте на величину зазора у головки зубца. Если при-
нудительно осуществить такое относительное вращение червячного фре-
зера и обрабатываемого колеса, которое имеет место в действительности
при нормальных условиях передачи, то червячный фрезер будет вырезать
в обрабатываемом колесе зубец надлежащей профили. Нарезка прп
посредстве цилиндрического червячного колеса может производиться на
универсальном фрезерном станке, если имеется вышеупомянутое прину-
дительное движение в станке. Во время рабочего хода оси инструмента
и обрабатываемого предмета медленно приблнжаютсн на требуемое рас-
стояние друг от друга. По методу Рейнекера, применяющего чер-
вячный фрезер в виде усеченного конуса, меньший диаметр которого
соответствует диаметру вала червяка,—инструмент и предмет устанавли-
ваются сразу на правильное расстояние осей, и фрезер в процессе фре-
зерования по развертке продвигается вперед в направлении осп. Такой
способ нарезки должен производиться иа машинах особой конструкции,
которая путем включения в передачу дифференциала позволяла бы осу-
ществить относительное перемещение фрезера и колеса.

У станков строгального типа, работающих с применением шаблона,
образование формы зубца достигается движением или предмета, или
фасонного резца вдоль шаблона, представляющего зуб в увеличенном
масштабе. Боковая поверхность зубца образуется прикосновением точки
или линии. В первом случае режет стальное острпе, в последнем—ребро,
дающее, как касательная к боковой поверхности зубца, более гладкую
поверхность, в сравнении с риской при заостренном строгальном резце.
У станков для строгания конических колес системы Oerlikon резец
совершает движение по одному направлению, колесо же движется по
направлению, определяемому шаблоном. У станков системы Gleason
вто движение передается фасонному резцу. При движении по шаблону
следует обращать внимание на то, чтобы прп поступательном движении
прикосновение резца шло по одной линии. Так как ведущая кривая есть
пространственная кривая, то для зажима резца необходимо всестороннее
движение вокруг оси конуса. Для получения ведущей кривой часто при-
меняют станки особой конструкции.

У станков для изготовления конических колес по методу
к а т а и и я боковое очертание зубца получается нарезанием заданного
колеса посредством гребенки из зубьев горизонтального плоского кониче-
ского колеса (коническое колесо с углом заострения 180°). Так как это
колесо пм'еет зубец зубчатой рейки, то при разверточном зацеплении
получают инструмент, прямолинейная режущая кромка которого распо-
ложена наклоненной на 14,/2°. Для производства необходима одна, мак-
симум две режущие кромки плоского колеса. В зависимости от того,
какими будут кромки — движущимися взад и вперед или вращающимися,
получают строгальные или фрезерные станки. У станков системы В i I-
gram (фиг. 1133) колесо поперечного сеченпя лежит в одной горизон-
тальной плоскости. В конструкции машины отличительным является
наличие строгального резца и ролика для делительного круга (конуса)
обрабатываемого предмета. Перекатывание производится прп помощи дуга,
которая насаживается на ось колеса, подлежащего обработке, и которая
представляет сечение конуса перпендикулярно к плоскости развертывания
Для каждого угла требовалась бы особая дуга, ио пользуются прибли-
женными и изготовляют их с разницей углов в 5°. Правильное перека-
тывание дуг на плоском зубчатом колесе обеспечивается приводом при
помощи стальных лепт. Станок при однократной установке его вырезы-
вает одну сторону всех зубцов колеса.

Строгальный станок для изготовления конических колес по системе
Г л и с-о н а работает двумя ножами, одновременно обрабатывающими обе

боковые поверхности зубца. Ножи при
закрепленном предмете подвигаются
постепенно к основе зубца, затем
включается обкатывающее движение,
прп чем боковая поверхность зубца
производится как обертывающая лез-
вий резца.

Для окончательной шлифовки
закаленных шестерен, часто употре-
бляемых в автомобилизме, служат
шлифовальные станки]), у которых
наждачный диск, двигаясь как зуб
образующей рейки взад и вперед,

%.

Фиг. 1133.

совершает, прп вращении обрабатываемого колеса также влево и вправо,
обкатывающее движение

Но этому же методу изготовляются конические колеса со
спиральными зубцами. Для этого обрабатываемый предмет полу-
чает добавочное вращение от осп делительной бабки.

Ъ) Шлифовальные станки.

Шлифовальные станки служат либо для получения точных и возможно
чистых поверхностей, либо для заточки закаленных режущих инстру-
ментов. Широкое поле применения шлифовальных станков для обработки
почти всех материалов — вызывает необходимость в весьма многочислен-
ных и разнообразных конструкциях этих станков для специальных целей.
Главнейшие типы: кругло-шлифовальные станки, плоско-
шлифовальные п для заточки режущих инструментов.
Во всех случаях режущим инструментом служит наждачный или карбо-
рундовый диск. Наибольшая допускаемая 2) в Германии законом окружная
скорость равна только для сухой шлифовки (цементная связь)—15 m/sec,
для сухой и мокрой шлифовки (керамическая связь)—от 25 до 35 m/sec.
Опытами, однако, установлено, что с увеличением окружной скорости
производительность диска может быть еще более повышена.3) Для оконча-
тельной шлифовки следует пользоваться наибольшими скоростями. Если
поверхность обрабатываемого предмета гладкая, то он подвергается сразу
окончательной шлифовке без предварительной обработки. Подача обраба-
тываемого предмета при предварительной грубой шлифовке больше, чем
прн чистой и окончательной шлифовке.

PaMCyntejc, Werkstntt-Technik, 1907, стр. 626.

2) Иостановкени* прусского министерства торговли и промышленности от 8 октября
1809 года.

’’) Ш лез м н * ер : Leis rungs versus he mil uasseu achiuir^Cx-uad ikoru и r uud uni-
SCheibexi, Mitt. Foischvn&isarb. Heft 13.
Качество шлифовки зависит от твердости и величины зерен диска,
для твердых предметов применяются мягкие диски, для мягких—твердые *):

Подшипники вала наждачного диска должны иметь возможно малые
допуски при посадке на вал; при наибольших диаметрах, для более легкой
и точной пригонки их следует снабжать свинцовыми вкладышами. Наждач-
ный диск с муфтой для укрепления предметов должен быть возможно
более уравновешен, чтобы можно было достичь совершенно гладкого
шлифования (без царапин). Между диском и муфтой следует вкладывать
эластичные прокладки из картона, кожи или свинца У наждачных дисков
диаметром более 200 mm диаметр муфты должен быть равным, по край-
ней мере, половине диаметра наждачного круга. Предохранительные
кожухи — из стального литья, полосового или волнистого железа, но не
из чугуна или ковкого чугуна; предохранительные кожухи не должны
иметь больших зазоров между кожухом и диском и, по мере изнашивания
иаждачиого диска, кожух должен переставляться. Станина должна быть
весьма прочной и связанной с фундаментом, во избежание сотрясений,
которые могли бы передаваться обрабатываемому предмету. Для этого ее
крепко привинчивают к фундаменту илп заливают цементом. Рабочие
ремпи по этой же причине нужно сшивать илн склеивать.

Металлическая и наждачная пыль отводится при сухой шлифовки
особыми эксгаустерами, а при мокрой—струей воды (от 40 до 150 I/min).

Для круглогалифовальных станков почти исключи-
тельно применяются цилиндрические наждачные диски. Боковая подача,
доходящая до 2:5 полной толщины наждачного диска на одни оборот
обрабатываемого предмета, сообщается шлифуемому предмету. У больших
станков для обработки тяжелых предметов перемещается также и наждач-
ный диск. Радиальная подача диска (толщина стружки—часто автомати-
ческая и заключается в пределах 0,01 до 0,15 mm иа всем продольном
перемещении диска. Для достижения надлежащих скоростей иаждачиого
диска необходимо иметь возможность изменить число его оборотов в ши-
роких пределах. Прогиб обрабатываемого предмета по длине устраняется
установкой люнетов, вкладыши которых большею частью могут быть уста-
навливаемы в горизонтальном и вертикальном направлениях. Для шли-
фовки внутренних поверхностей обрабатываемый предмет зажимается
в патрон; тонкие предметы, для устранения возможности их перекашива-
ния при укреплении, устанавливаются посредством электромагнитных
патронов.

Шпиндели при шлифовании внутренних поверхностей прн неболь-
ших диаметрах отверстий—от 2 до 3 mm при скорости до 60 000 об./мии.,
монтируются на шариковых подшипниках.

В автомобильной индустрии с большим успехом применяют шлифо-
вальные станки для шлифования цапф, кривошипов коленчатого вала и
•опор вала. Эксцентрики кулачкового вала шлифуются па особых копиро-
вальных приспособлениях.

Для массового производства строятся шлифовальные станки по методу
•срезывания. Диск (шириной до 250 mm) по всей ширине подводится
к обрабатываемому предмету; боковая подача здесь не имеет места.

*) Дароишайер-К ро ифель д, Шлифовальные станки, Берлин, 1917. 10. Шпрингер
(Большая производительность, ио вместе с тем и большой расход энергии'.

У станков для шлифовки цилиндров шлифовка производится дисками,
вращающимися около вертикальной или горизонтальной оси; ось враг
щающегося диска имеет одновременно также и круговое движение (дви-
жение планетное); увеличение смещения оси даст возможность увеличить
дпаметр при расшлифовке.

Для шлифовки плоскостей обрабатываемый предмет может иметь
вращательное движение. Лобовын шлифовальный станок—
или поступательно-возвратное движение по типу строгальных станков;
в обоих случаях для шлифовки тонких предметов применяются электро-
магнитные патроны.

В последнее время для массового производства применяются станки
для бесцентренного шлифовании *).

Машина состоит из шлифовального диска и диска подачи (последний
с наклоном ее оси 5° до 10° по отношению к оси шлифовального диска).
Между обоими дисками предмет укладывается иа лииеике, при чем уста-
новка передвигающегося диска наклонно вызывает движение подачи пред-
мета. Величина подачи определяется окружной скоростью шкива подачи
(10 до 150 m/min). Чрезвычайно большая производительность, но одпако
незначительная толщина снимаемой стружки. При большом припуске на
шлифовку необходим многократный пуск между дисками. Применяется
также и для конических предметов.

У шлифовальных станков для заточки инстру-
ментовl 2) наждачный диск, снимающий небольшую стружку, должен
перемещаться быстро вдоль режущего ребра для избежания вредного на-
гревания инструмента. Патроны для универсальных шлифовальных стан-
ков (для заточки) должны быть устанавливаемы в самых разнообразных
положениях. Для получения режущих граней различной формы приме-
няются наждачные круги цилиндрической, конической или тарельчатой
формы. Строятся специальные шлифовальные станки для резцов токарных,
строгальных (Селлерс, Г и ш о л ь т), для круглых пил, спиральных
сиерл; станки последних двух типов большей частью автоматические.

Энергия, необходимая для работы шлифовальных станков, большею
частью расходуется только на сопротивление от тренпя п на пуск в ход
наждачных дисков.

Таблиц а 30. Расход энергии для кгугло-шлифовальных станков.

Диаметр наждачного диска в mm . .	250	300	500	750
Расход энергии	.	. Р. S.	5—8	6—10	10—15	15-20

Расход энергии для шлифовальных станков для точения инстру
ментов 0,75 до 1,2 Р. S.

l) Maschinenbau 1926, стр. 221.

2) М и т а и, Точная шлифовка, Берлин 1926, изд, Фриц Вернер, Берлин-Мариен-
фельз.
D. Станки для обработки дерева1)
а) Общие данные.

дерево является органическим, неравномерно растущим, часто уса-
женным твердыми сучьями, гигроскопическим материалом волокнистого
строения, прочность которого, кроме рода дерева и содержания влаги,
определяется направлением действия силы (т. I, отд. Материалы). К свой-
ствам дерева приноравливается тот или иной станок, служащий для
обработки его Вследствие незначительной прочности дерева сопротивле-
ние резанию значительно меньше, нежели при обработке металла, по-
этому, например, относительное движение между резцом станка и деревом
может быть у правильно сконструированного станка весьма быстрым,
пока не наступит вредное нагревание. Поэтому скорость вращения ин-
струмента часто доводят до предела, допускаемого конструкцией и проч-
ностью инструмента и его держателей. Эти вращающиеся тела следует
статически и динамически тщательно уравновесить; особенно следует
избегать критического количества оборотов при длинных державках
инструмента.

Если инструменты пли важпмы для резца перемещаются посредством
кривошипной передачи быстро взад и вперед, как например, лесопильные
рамы или поперечные пилы, то возникают силы инерции, вследствие
ускорения, которые часто возбуждают усилия во много раз более сопро-
тивления резания и их поэтому необходимо принимать во внимание при
расчете кривошипной передачи.

Подшипники всех быстровращающпхся валов и кривошипов дерево-
обделочных станков должны быть тщательно выполнены и предохранены
от проникания пыли; применяются катучие подшипники, как-то: шарико-
вые, роликовые и бочкообразные, последние—предпочтительно тогда, когда
вследствие больших напряжении замечаются прогибы цапфы. Машины
с роликовыми подшипниками требуют незначительного количества энергии
на холостой ход. Иногда применяются подшипники с кольцевой смазкой
и другие скользящие подшипники; это необходимо тогда, когда нагрузка
цапф велика и применение катучих подшипников представляет значи-
тельные затруднения. Паилучшие подшипники, по возможности с авто-
матической смазкой, следует применять иа валах па передачах быстро
вращающихся (кривошипный привод) и скользящих частях деревообде-
лочных с । анков.

Инструменты. Форма инструментов завиепт от структуры и свойств
дерева. Заточка лучше всего достигаются при помощи специальных
машин.

Передача. Одиночная электрическая передача является наилучшей
для деревообделочных станков. Часто применяется непосредственный
электрический привод на рабочем валу, при чем якорь, по возможности,
укрепляется на последнем. Прп трехфазном токе трудно получить подхо-
дящее количество оборотов, без значительных затрат на умформер (см.
отд.. Электрическая передача, стр. 894). Для лесопильных заводов паровое
хозяйство наиболее экономично, так как отбросов от резки дерева и

О- В е с к. Die Sttlckzeitberechnung filr Uolzbearbcitungsniaschmon, Berlin 1926,
опилок с излишком хватает иа топливо, почему обрезки дерева Могут
быть употреблены п для других целей.

Валы в лесопильных заводах должны делать 250 — 300 об./мин.; па
некоторых деревообделочных заводах около 300 — 400 об./мин.

Механическое устройство для транспортирования опилок должно
быть везде, где ежедневно получается большое количество опилок.

Установки для искусственной сушки дерева следует предусматривать
для деревообделочных фабрик, которые потребляют большое количество
сухого дерева, так как такое устройство дает возможность избегнуть до-
рогостоящего хранения дерева на складах. Для фанерных заводов и
фабрик для гнутого дерева, кроме сушилок следует устраивать еще
установки для запаривания и размягчения дерева, как-то:
камеры, ямы плн котлы.

При проектировании деревообделочных установок следует учитывать
не только установку погребных в каждом отдельном случае машин п
устройств, но также и наивыгодпепший транспорт на склады в самом
предприятии, а также предусмотреть достаточную площадь около станков
для складывания дерева. Где только возможно, следует предусмотреть
механические транспортные приспособления, особые краны, подъемники
и т. п. для тяжелых бревен. Для вытягивания бревен пз воды приме-
няются подъемные блокп.

1>) Распиловочные станки.

В зависимости от формы пилы различают: ленточные пилы, круглые
пилы, барабанные пилы.

Ленточные пилы.

К ним относятся лесопильные рамы, ленточные пилы, разрезные
пилы. Наибольшая производительность всех распиловочных станков прп
наличии привода достаточной мощности зависит от: 1) скорости резания,
2) толщины полотнища пилы, ширины промежутка между зубцами, формы
зубца и разводки зубцов, 3) от рода дерева и содержания в нем влаги,
4) способа подачи дерева, 5) хода пилы (у гаторов) толщины дерева и
высоты пропила пилы; у лесопильных станков следует учитывать для
наибольшей подачи дерева наибольшую глубину врезания пплы, 6) от
желаемой чистоты вреза и от квалификации персонала.

Обозначения;

Б—ход пилы в шт,

п—число об./мпп. кривошипа или полотнища пплы,

с—среднюю скорость движения пилы в обе стороны в m/sec.,

с: 2—	„	„ ре 1ания лесопильных станков и т. в. в m/sec.,

и—подача дерева в m/scc.,

U- 60 и водача дерева в m/min,
h—высота пропила в шш,
8—толщина полотнища пилы в mm,
Ъ—ширина провила в mm,
t—деление зубцов вилы в mm.
I—длина зубцов пилы в mm,
р—длина основания треугольных зубцов в mm,
«—промежуток между зубцами в mm,
а—угол резания зубца.
б—толщина слоя, отделенного от дерева зубцом или другим резцом, измеренная
в направлении подачи в mm,

F—сечение тела дерева в mm2,

V—объем тела дерева в mm8,

1ZO—объем тела в виде опилок в mm8,

V, н V/—объем снимаемой стружки, принимая во внимание расстояние между зуб-
цами, в mm3,

я—количество щепок высоты Л, отделенных при одном ходе пилы,

е—коэффициент разрыхления — Vo : V,

JV0— энергия, затраченная на холостой ход станка в P.S.,

—полезная работа стайка в Р. S.,

JV2—мощность, потребная для подачи материала в P.S.,

.W—	+ полная мощность станка в P.S.,

£—свободная длина натянутой ленточной пилы (между местами зажима) в шт,

0—натяжение пплы в kg,

I)'—сечение бревна, подлежащего распиловке в mm,

D—сеченпе круглой и барабаппой пилы и шкива ленточной пилы в mm,

v—скорость резания Круглов и барабанной пилы и ленточной пнлы и инструментов
с подобным этому движением в m/sec.,

/?—ширина продольной пнлы в mm,

W—ширина рамы пильного станка в mm,

Z—наибольшее количество зубцов, для которого рассчитан нормально пильный станок^
т—радиус кривошипа пильного станка е т,
L—длина шатуна в ш,
к—г : L—соотношение длин,
х— расстояние точки опоры шатуна от цапфы кривошипа в т, ,

Р— давление ускорепия силы тяжести на цапфу пильного станка в kg,

—давленне ускорения силы тяжести на цапфу кривошипа в kg.

1.	Лесопильная рама. Наиболее важными станками являются вертикаль-
ные рамы и горизонтальный пильпый станок.

Вертикальная рама, как правило, строится с колончатым
валом, расположенным внизу (нижний привод). Только в случае наличия
воды в почве, удорожающей устройство подвального помещения, выби-
рают пильные станки с верхним приводом.

Разновидностями пильных стапков являются подвижные станки,
затем станки с боковым приводом, легко переносимые, пильные станки
для распиловки круглых бревен, вертикальный роспускнон пильпый станок
с вальцевой подачей и т. п.

У всех пильных станковых систем с большим ходом лесопильные
рамы движутся при помощи кривошипного механизма в перпендикуляр-
ном направлении вверх и вниз. Пплы режут по преимуществу при
опускании лесопильной рамы, при чем подача дерева пропорциональна
скорости резания, так что толщина резания остается одинаковой. Ова
будет неравномерной, когда подача дерева непрерывна. В этом случае
потребный выступ пплы должен быть приноровлен к подаче дерева, что
в первом случае не нужно. При этом выступ пилы достигает 3 до 5 шш
иа 1000 mm длины полотенца пилы, чтобы концы зубцов при начале
движения рамы вверх можно было бы свободно поднимать пз вреза.

Расстоялне укрепленных пял друг от друга определяется точно вверху н внизу
при помощи особых металлических калибров, зажатых м’жду вилами. Поверхности поло-
тенца должны точно совпадать с направлением резання и направляющей рамой. В наивыс-
шем положении рамы от верхней части падающего валка до иижних калпбров пил должно-
быть расстояние 6J до ICO mm, чтобы между пил не накапливались опилки.

Лесопильная рама при наименьшем се весе должна быть
построена возможно прочно. Верхняя и нижпяя поперечины изгото-
вляются в большинстве из двух стальных пластин с сопротивлением
60 kg/cm2, так как стальное литье недостаточно надежно. Ширина между
пластинами около 40—45 mm. Колонны рамы состоят пли из стальных
труб, массивных стержней, пли из склепанных пустотелых четырехгран-
ного сеченпя колонн, которые склепаны с плоскими цапфами между пла-
стин рамы. Таким же образом цапфы соединяются с пластинами. Лесо
пильвая рама движется с 4 спереди и с 4 сзади скользящими коробками
из чугуна или бакаутового дерева, укрепленными на поперечных балках
в раздвижных призматических направляющих, укрепленных на стойках.

Лесопильные рамы с нижним приводом снабжены основными
плитами для укрепления кривошипного вала и стоек пильного станка.

Цапфы кривошипа должны быть расположены параллельно
оси кривошипного вала. В качестве подшипника кривошипного вала
предпочитают бочкообразные ролики. Шатуны изготовляются из симепс-
мартеновской стали, стержни — обыкновенно прямоугольного сечсння.
Они подвергаются попеременно ие только напряжению при растяжении
и сжатии, продольному изгибу, но и напряжению на сжатие при подпры-
гивании. Для получения стержня более легкой конструкции, коэффициент
безопасности продольного изгпба снижают до 2. Стойки лесопильных
станков должны быть настолько высоки, чтобы между разделенными
холостым и рабочим шкивом на кривошипном валу и нпжиеп части
рамы прп низком положении рамы осталось достаточно места для желоба
для отвода щепок, с уклоном в 45°.

Эксцентриковые диски служат одновременно маховыми,
колесами, п их поэтому следует делать возможно большими. Почти
воловина веса рамы с пилами и зажимами, а также вес шатунов следует
уравновешивать противовесами в эксцентриковых дисках. Для лесопиль-
ных станков степень неравномерности oss=l : 10.

Подающие вальцы должны быть расположены, по возможности, близко
к пилам; верхний валик (пажимиоп валик) над ннжиим (ведущим) вали-
ком. Привод обоих валиков происходит при помощи цепей Галля.

Подача происходит посредством зажимов и контркривошипов. Для
выравниваний возможных запозданий такта работы, подающему кривошипу
придают опережение приблизительно иа 238° по отношению к подъемным
кривошипам пплы. В случае непрерывной подачи дерева, следует пиле
давать по отношению к длине хода перевес, несколько больший половины
приходящейся ва ход пилы подачи. Подача должна быстро переставляться,,
включаться ручным способом или другими приспособлениями.

Необходимые нажимпые приспособления для нажимных валиков
должны действовать по возможности автоматически, и быть приспособлен-
ными после прекращения действия давления быстро поднимать соответ-
ствующий валик н удерживать его неподвижно иа любой высоте. Рельсы
для тележек позади и спереди лесопильного станка, должны лежать точно
в направлении распиловки и горизонтальной плоскости. Подъемная
тележка .для поднимания переднего конца распиливаемого материала на
передний валик—целесообразна.

Подвал лесопильного завода дли пильных станков с нижним приводом должен быть
не менее 2 m глубины.

Фундамент пильного станка должен быть достаточно тяжелым. Его следует опускать,
до жрочного грунта. Основу фундамента, вследствие колебания нагрузок, вызываемых
Ъри работе станка возникающими ускорениями нажима, прн хорош м грунте следует рас-
считывать так, чтобы наибольшее давление на грунт составляло 0,5 kg/cm2. Прн плохом
грунте фундамент пильного стайка следует устанавливать на сваях илн делать подобного
рода приспособления.

Выбирают: с “3,5 до 3,9 m/see для нормальных быстроходных пильных стан-
ков прп «? — 35О до 1:00 mm, с —4,1 до 5,5 m/sec для особенно быстроходных пильных
станков при ад — 350 до 1200 mm, нрн чем меньшие знач.нля служат для больших
станков, w ~ Лшах -J- 50.

Таблица 1. Ход пилы Н.

Е — О,в — 0,63	0,65-0,72	0,7—0,79	0,75—0,83	0,84-0,9	0,925	1 W
при w “ 900 — 1200	800	700	600	500	400	350 mm

Далее Z — 0,03 «?, L ~ Л шах Н 100, В —	0,12 Z, при чем 7?гаах 200 mm,

s 0,0012 L -j- 0,6 mm; Ъ = 1,3 до 1,85 (для разведенных пил), I — 10s, g~Ws (для
ннл s = 1,7 mm н толще), д j= 17 mm (для пил з — 1,7 mm), е — 5 до 8 mm, t ~ д -\- е,
а = 80 до 85° (для хвойного дерева а = 82°).

Для избежания потерь ва пропил, часто берут более тонкие пилы,
чем это вычисляется по формуле для з. Но тогда наибольшая произво-
дительность пильного станка уменьшается. Применяемые сцепления для
пильных станков указаны иа таблице 2; сравн. фиг. 1134.

Фиг. 1134.

Таблица 2. Размеры зубьев пилы
пильного станка (разведенные зубья).

s	I	S	e	t
mm	mm	mm	mm	mm
1	10	17	5	22
1,2	12	17	5	22
1,4	14	17	5	22
1,6	16	17	5	22
1.8	18	18	6	24
2	20	20	6	26
2,2	22	22	6	28
2,4	24	24	7	31
2,6	26	26	7	33
2,8	28	28	8	36
3	30	30	8	38

Для пильного станка с разведенными

зубьями:

i=Ut :15е, ^=(6:2)8. V = Fh, V0 = tFh, e = H-.t.

Для определения Гтах имеем:
для В

для Н <Z ht

Для вставных зубьев пильных станков:

8^ Ut :30с; ^=68;
ДЛЯ	н

Выбирают для наибольшей

еслп

если

для

подачи,
е = 3,6 для
з = 4,5 „
е = 4,5 „
е — 5,5 „
е = 5	.

сырого

сухого

е = 5,5

Для натягивания полотенца

следует выбирать:

хвойного
листвен,
хвойного
лнетвон.

хвойного

листвен.

пильных

О = 2£:s.

дерева,

станков

и ленточных ппл,

Обозначая:

Gt — полный вес рамы пилы с Z пилами н приспособлениями для Закрепления
пил, в kg,

б?2 — вес обоих шатунов, в kg,

G — Gt -|~ G2—общпй вес в kg.



5 =



Наибольшее давление (ускорение) проявляется при нахождении крп
вошипа в мертвом положении:

для пильных станков с нижним приводом:
Рд = 0,0011179 nWi (1 ± X) + Gj,

Рк = 0,0011179 iflr [<7, (1 + X) + 6'2 (1 + X»: L)J + G ;

для пильных станков с верхним приводом:
Рд — 0,0011179	(1 + X) + <?!,

Рк — 0,0011179 и2.- [ffj (1 + X) + (?2 (1 + X» : Г)] + G.

В предыдущих формулах Рд для верхнего мертвого положения кри-
вошипа и Рк для иижнего мертвого положения его.

На каждой цапфе лесопильной рамы действует Рд: 2, на каждой
цапфе кривошипа Рк: 2.

Для получения наибольшего напряжения на сжатие поперечных
балок лесопильной рамы, Z пил распределяют вправо н влево от сере-
дины рамы на расстоянии 20 mm друг от друга.

Для холостого хода пильного станка считают:

Лг0= 0,000 001 0G «М?,

Nq = 0,000 000 732 rfrG,

2У0 ™ 0,000 000 45 n*rG,

если цапфы кривошипа н кривошипный вал вра-
щаются в скользящих подшипниках,

если цапфы кривошипа вращаются в шариковых,
кривошипный же вал в подшипниках с кольце-
вой смазкой,

если цапфы кривошипа и* кривошипный вал вра-
щаются в шариковых подшипниках.

Уштта. Т. TL

55
Сопротивление резанию разведенных продольных пильных
полотенец:

Р = »»-у ^(14-0,55 Sina —сова) а Ак-fl-+ ЪКВ Ц- -|-вК, _Q
продольных пильных полотенец с расклепанными зубцами:
Р — т у [(I -|- 0,55 sin a — cosa) ЪЪК -||- -|- (282fs -Ц- ЪК8 I ) |/8 j

Если несколько тел работают одновременно, то для Л следует
поставить в формулу сумму всех высот среза, обозначенных Л'.
Прн Zx пил, расположенных по сечению круглого дерева, приближенно
7/= 0,75 P'Zj. Тогда полезная работа н потребная для резания пиль-
ного станка мощность в P.S. прн резке с разведенными пнламп:

М = т [d + 0.55 Sina — cosa) о А К-fr + (-| ЬКе 4) +

с расклепанными зубцами:
ch' Г

ATi =W8J5O7 1(1 4 0,55 Sina— cosa) ьЬК -|| -|- (2oKs ф + bKs J.

Коэффициент прочности К некоторых пород дерева может быть взят
из нижеследующей таблицы, где приняты следующие обозначения:

К “Н- сопротивление дерева прн сжатии в kg/mm2, параллельное к оси»
проход "щеп через ось болванки и под прямым углом к волокну,
Ks сопротивление <двнгу в том же направлении,

| сопрошвленне сдвигу дерева в kg/mm2, под прямым углом к волокну,

К8 || сопротивление сдвигу параллельное волокну,
К || сопротивление сжатию параллельно волокну,
Kz || сопротивление растяжению параллельно волокну.

Таблица 3. Коэффициент прочности важнейших пород дерева.

			K& J_		s' 1!	*„11
Порода дерева						
	kg/mm2	kg/mm2	kg/mm2	kg/mm2	kg/nim2	kg/mm2
Ель		о,зб	0,63	2,73	0,46	3,9	10,3
Сосна 		0,55	0,67	2,19	0,36	2,5	7,5
Бел. американок, сосна. Европейская листвен-	0,5	0,61	2,1	0,37	2,8	7,9
ница . .	. ,	0,5	0,72	2,47	0,43	3	9
Красный бук .....	1,32	0,85	2.9	0,84	4,25	13,45
В\к .....	...	1,65	0,75	2,7	0,59	4,09	9,45
Ясень . .			1,24	1,23	3,45	0,8	4,76	12,59
Дз-ация . . о		1,86	1,08	3	0,7	7,7	11,1
Гикори .......	8,1	1,98	5,46	1,27	6,38	20,2
Коэффициенты tn выбирают в зависимости от состояния дерева:

яг—0,48	до	0,6	для мокрого,

т — 0,6	„	0,75	„	свежего лесного	дерева,

т = 0,72	„	0,95	„	полусухого,

яг — 0,85	„	1,05	„	высушенного на	воздухе,

яг—0,95	„	1,15	„	совершенно сухого дерева.

Для п одачи дерева, в за-
висимости от размеров пиль-
ных станков, веса дерева и
подачи, в каждом отдельном
случае можно считать: Д’2 — 0,3
до 0,7 Р. S., в среднем около
0,5 Р. S. Общая мощность
пильного станка N =	-|-

+ -^1 “Ь -^2-

При нормальной резке Д',
увеличивается вследствие при-
тупления пил после О, 1, 2 и
3 часов работы т-кратное зна-
чение, согласно помещенной

Таблица 4. Увеличение потребной
мощности.

рядом таблицы 4.

Отсюда следует, что пилы, после работы в течение 2 — 3 часов,
во избежание слишком большого расхода энергии, должны заменяться.

Таблица 5. Лесопильная рама с высоким подъемом.

Расстояние между рам w в mm	Глубина среза лтах в тт	Ход пилы И в тт	Скорость реза- ния в m/sec		При наибольшем количестве пил в Р. S.			
			Пильный станок		Пильный станок			
			нормальный 1  '	1	быстроходный с	нормальный		быстроходный	
					Групповой привод	Электр, один, при- вод	Групповой 1 привод	I	Электр, один, при- вод
400  500  600  700  800  900  1000  1100  1200	350-400 450 500 550-600 650—700 750-800 850—900 950—1000  1050—1100 1150-1200	370-430 420—470 450-500 500-550  520-570 550-600 600  650—750 700-750	Cl Ci Gi СО t— L- CQCO СО СОСО со'сс* Ч 1 | | | 1 1 1 « ОО СО ОО CD cd со 50 со со со со со со со”	4,3  4,5-5  4,5-5  4,6-5,5  4,35  4,2  4,2  4,2-4,4  4,1	15  21  25  28  34  38  42  49  52	22  30  36  40  48  55  60  70  75	18  25  28  32  40  44  48  58  61	26  36  41  46  56  63  68  83  88

Горизонтальный пильный ставок работает только с одной
пилой, режущей при движении вниз и вверх. При укреплении нескольких
пил, назначение такого рода пильных станков, проверка после каждого
вреза и распиловка его после этого на надлежащий ассортимент товара,—
теряется. Лесопильные рамы большею частью деревянные для уменьшения

S5»
их веса. Па лесопильной раме укрепляются деревянные илп металлические
ползуны, скользящие в перпендикулярных направляющих, наклоненных
в направленин распиловки и снабженных автоматическими смазочными
приспособлениями. Полотенце пилы натянуто большею частью посредством
винтовых закрепов. Движение лесопильного станка производится криво-
шипным приводом, части которого, главным образом, подвержены напряже-
нию, вследствие действия сил инерции. Следует учитывать при определе-
нии напряжений кривошипного привода высоту установки рамы. Для
возмодсно малого напряжения пилы влево и вправо от материала следует

ее укреплять стальными направляющими.

Если направляющие рамы наклонены согласно фиг. 1135, то при
нормальном сцеплении зубья должны быть расположены согласно нижней

Фиг. 1136.

части этой фигуры; у на-
правляющих, согласно фиг.
1136 — напротив, как по-
казывает соответственная
часть фигуры.

Другие формы зубцов
для горизонтальных пиль-
ных станков показаны на
фнг. 1137 до 1139.

Фиг. 1135.

Фпг. 1137.

. u	Подача перемещающейся на

р| рельсах тележки длн бревен проис-
ходит от зубчатой рейки и привода.
Она обычно непрерывна и изменяется
Фиг. 1138. в пределах от 0,1 до 2,5 m/min.
Скорость обратного хода тележки

Фиг. 1139.

от 0,4 до 0,5 m/sec.
Кривошипный вал и

цапфа

кривошипа обычно снабжены бочковид-

иыми подшипниками. Если D' обозначает
наибольший диаметр бруса, то выбирают Н = 0,8 до 1D', с = 6 m/sec
для малых и до 7 m/sec для больших пильных станков, L = 3,5 до 3,75 И.
Если и: с во время вреза неравномерно, то ве делая большой ошвбки
можно формулу потребной мощности применять и для горизонтальных
станков, так как только половина режущих зубцов работает при ходе

взад и вперед.

Разновидностями горизонтальных пильных станков являются горизонталь-
и ы е лесопильные рамы с подачей для подвода досок н брусьев; TJ, п, U п N
как у горизонтальных пильных станков.

Фанерные пилы. Подача тележки снизу вверх в вертикальном направлении
обратный ход ускоренный. Н = h, с — 6 до 7,5 m/sec, U до 1,5 m/min, N ~ 5 до 8 P.S.

2.	Поперечная пила для бревен. Этот станок строится для бревен
до 1У = 1800 min. Различают, главным образом, стационарные попереч-
ные пилы с ременным или непосредственным электрическим приводом,
затем поворотные, либо качающиеся с непосредственным электрическим
приводом. Редко изготовляются с непосредственным паровым приводом.
Полотенце пилы обыкновенно укреплено непосредственно в ползуне кри-
вошипного привода, реже на конце стержня, вращающегося на ползуне
и вверх перемещаемых противовесом направляющих салазках. Так как
волокна должны быть прорезаны поперек, то пилы попеременно снабжаются
резцами с правой, левой и косой заточками. Движение вверх полотенца
пилы в плоскости разреза происходит от руки при помощи червячной
передачи. Наиболее ходкие формы зубцов показаны на фиг. 1140 до 1142.

/WVA-A	xKKyW

Фиг. 1140.	Фиг. 1141.	Фиг. 1142.

3.	Ленточные пилы. Ленточные пилы для Древен. В зависимости от
напряжения движения полотенца, различают вертикальные и горизонталь-
ные ленточные пплы для бревеп.

Общие данные. Сечение шкива D = 1000 до 2500mm, ширина
полотенца В — 100 до 250 mm, скорость резания v = 30 до 45 m/sec,
глубина вреза h = 600 до 1800 mm, непрерывная подача U = 0,1 до 30
и 40 m/min, обратный ход тележки—50 до 67 m/min, толщина полотенца
s D: 1СХХ); применяется:

Таблица 8. Значения толщины полотна.

Для D =	1000	1200	1500	1800	2000	2500 и»

» S= 1	1,2	1.4	1,6	1,8	2 „

Выбирают В = D : 10, Ъ = 1.4 до 1,5 в для клепаных зубцов, b — 1,5 до 1,8 з для
разведенных зубцов I 10s, д 17 mm, 0 — 2 g:s.

Благодаря выгибанию вокруг шкива ленточной пилы полотенце под-
вержено напряжению при изгибе кь = sE: (D -|- s), где Е обозначает
модуль упругости в kg/mm2.

Наиболее употребляемые формы зубцов (фиг. 1143 до 1146):

Фпг. 1143.

Фиг. 1144.

Фит. 1145.

Ф-т 1146.

Если Vt объем впадпиы зубца в mm3, о:

8тах ~ 2 Vt: elh для разведенных зубьев,

^тах —	:	для клепаных зубьев,

U:	— SO v Vl: eblitfwHiGQSbwaE. подача в mm для всех полотенец ленточной килы).
Полезная работа для полотенец с разведенными зубьями:

TVj = т [(1	0,55 sin а — cos а)	К ф -|“

+ (4	J/Г]

Полезная работа для клепаных полотенец:

Л', = tn	J(1 ф- 0,55 sin a — cos а) ЪЪК Ф -|-

+ (2оК8ф + ьк8±) j/г].

S Dn

No = 0,006 g g^QQQQ 4“ °>5, ПРИ вращении валов в катящихся опорах,
67?»

Ло = 0,033 „тХплп 4“ °’® ПРП вращении валов в обыкновенных
Э о I (J UUU

подшипниках.

N2 — л° 5 Р. S.

Общая мощность N = No ф- + N2, в зависимости от величины
аггрегата 25 до 100 Р. S.

Шкпвы ленточной пилы вследствие большой скорости ленты следует
изготовлять из наилучшего материала. Они часто укрепляются стальными
бандажами. Верхняя поверхность шкивов должпа быть отшлифована
выпукло до 0,1 mm, так как достижение большей точности только путем
обточки—невозможно. Шкивы и валы должны быть тщательно уравно-
вешены. Для цапф валов хорошо оправдали себя опоры на цилиндриче-
ских катках. Для регулирования хода пилы, перемещаемый натяжной
ролик должен легко поддаваться установке в направлении его движения.
Для лучшего сохранения полотна пилы, натягивание полотна, при
помощи рычага с противовесом, должно происходить, по возможности,
осторожно. Полотна должны нзготовлятьси из наиболее подходящего
материала, быть тщательно натянуты, и для каждого рода дерева должны
быть снабжены соответствующими зубцами. Полотно пилы подвержено,
сильным напряжениям, почему промежутки между зубцами следует хорошо
округлять. Задняя стенка полотна пилы должна быть закруглена. Как
правило применяются полотна пилы с расклепанными зубьями, реже—
с разведенными зубьями. Правка полотен пнл, как-то: точка, склепы-
вание, натягивание, запаиванпе и г. д. происходят при помощи вспомо-
гательных машин и аппаратов.

Тележки для подъема брусьев вертикальных ленточных ппл должны
снабжаться аппаратами, переставляемыми вместе пли по - одиночке,
а также автоматическим отодвигателем от полотна для обратного хода.

Долевые ленточные пилы с приспособлением для подачи бревен
делаются вертикальными и горизонтальными. Они служат для распиловки
обрезных пластин и досок. Диаметр катка и =	1000 до 1800 mm,
v = 30 до 40 m/scc, U — до 35 m/min, расход седы N = 15 до 45 Р. S-
Расчет наибольшей подачи и расход силы производится по вышеуказан-
ным формулам.

Столярные ленточные пилы употребляются для продольной и попо-
речной распиловки, а также для работ по шаблону. Диаметр катка .0=600
до 1200 mm, s = 0,6 до 1 mm, В = 3 до 60 mm, v = 20 до 25 m/sec,
ширина катка 30 до 60 mm, высота среза 300 до 800 mm, расход силы
iV = 2 до 10 Р. S.

Так как узкие лучковые пилы бегут по роликам, то последние необ-
ходимо покрывать резиновой пли кожаной оболочкой, лучше всего из
вулканизированной резины. Хорошие направляющие ролики для ленты
должны быть расположены над и под столом, при чем верхний должен
переставляться по высоте. Стол может обычно устанавливаться и в на-
клонном положении. Упругое натяжение ленты с регулировкой при помощи
пружины или рычага с противовесом у этих пил делается меньше, чем
у пил с автоматической подачей. Если F — наименьший поперечник
ленты в mm2, то для каждой части ленты (5 fl<g] ~ 10 F. У специальных
ленточных пил для выпиливания по кривым линиям на судовых досках
и т. п. предметах сгол делается неподвижным, а станина может устана-
вливаться наклонно. Обрезные ленточные пилы и т. п. снабжаются
соответствующими салазками и роликами.

4.	Станки с прорезными пилами (для ажурных работ). Эти машины
служат для выпиливания открытых пли замкнутых фигур. Ход пилы
Н = 40 до 100 mm, обычно может изменяться для Н — 100, Л = 450,
для Н — 40 п = 1000/min. Расход силы от до 3/ Р. S.

Круглые пилы.

Многочисленные формы зубцов круглых пил соответствуют разно-
образному применению их для продольных и поперечных распиловок.
Необходимо всегда иметь в виду то обстоятельство, чтобы тело зубца
могло достаточно сопротивляться боковому изгибу, и чтобы при боковом
давлении на острие в 2 leg, он не отгибался больше, «<’м иа 0,03 mm.
Промежуток между зубцами должен быть всегда хорошо закруглен.
Острой засечки, которая влечет за собой разрыв ленты, также следует
избегать. Употребляются круглые пилы с диаметром D = 100 до 1500 mm,
редко больших размеров. Выбирать следует 8 — 0,075 у В до 0,142 (О
v = 50 до 70 m/sec для продольных распиловок и v = 45 до 50 m/sec
для поперечных. Для параллельных круглых пил с автоматической
подачей s делается на 1,1 mm толще по сравнению с нормальным.
Фпг. 1147 до 1152 изображают некоторые формы зубцов.

Треугольные зубцы на фиг. 1147 употребляются для продольной
и поперечной распиловки, крючкообразные и волчьи зубцы (фиг. 1148
и 1149) для продольной распиловки, шлифованные строгальные круглые
пилы (фнг. 1150 и 1151) для продольной и поперечной распиловки,
нормальные пилы с разведенными зубцами только для поперечной распи-
ловки, чечевицообразио заостренные тонкие круглые пилы фиг. 1152 для
изготовления топких досок.
Для определения минимальной подачи и расхода силы справедливы
формулы, указанные для ленточных ппл, только высоту среза необходимо
брать под прямым углом к направлению подачи.

Для ленточных и круглых пил прп данных и п v мы
имеем: о = (и: v) • 21 для разведенных зубцов и о = (и: v)  t для оса-
женных зубцов; v = Fh ция
зубцов обоих видов.

Фнг. 1147. Фиг. 1148. Фиг. 1149. Фиг. 1150.

Фиг. 1151. Фиг. 1152.



Поперечные круглые пилы должны затачиваться, как
поперечные пилы для бревен. Круглые пплы больших размеров должны
со стороны зубцов быть снабжены направляющими, столы же слабых
продольных или долевых пил от фланца до основания зубца снабжаются
набивками из пеньки или войлока. Благодаря этим набивкам пила
несколько нагревается п натягивается. Данные о I), s, п п для нор-
мальных круглых пил имеются в таблице 9.

Таблица 9. Данные о нормальных круглых пилах.

D  ШП!	8 mm	И  в min	Расход силы при элек- трическом приводе в P.S.	D шт	8 тт	п в min	Расход силы при элек- трическом приводе в P.S.
100	0,7	7ОСО	1	800	3,25	1400	13
150	0,9..	0300	1,5	900	3,5	1180	15
200	1,05	4S00	2	Для группе-	1000	3,8	1000	17	Для группо-
250	1,25	3S00	2,5	иоо	4,2	950	20
300	1,45	3360	3 i вого привода	1200	4,6	850	2з	вого привода
400	1,85	2800	_ j считать прп б л и-	1300	4,8	780	26 1 Считать П1 нблп-
500	2.25	2300	7	1 зптельно 0,6.	1400	5	730	30 I зптельно 0,6.
6(0	2,6	1900	9	1500	5,5	680	35 1
700	2,9	1600	И )				

Каждая из круглых пил должна быть
приспособлениями, клином позади пильного

снабжена заградительными
полотна. Наиболее в а ж-

иыми станками с круглыми пила мп являются следующие!
1.	Круглые пилы со столом различных моделей, — нередко бывают
соединены с фрезерными и долбежными станками, у которых подача
дерева производится вручную.

2.	Обрезные круглые пилы с салазками иа роликах, подача дерена
вручную, прп помощи рукоятки, или автоматическая.

3.	Круглые пилы для обрезки и большие круглые пилы с тележкой
с автоматической подачей.

4.	Параллельные круглые пилы с двумя переставляемыми по отноше-
нию друг к другу пилами, с автоматической подачей при помощи роликов
иля цепи U до 30 m/min, s = 3 mm для jD=500 mm, jV=16 до 25 Г. S.
и s — 4 mm для D — 700 mm, N = 20 до 80 P. S.

5.	Планочные круглые пилы с шестью и большим числом круглых
иил иа одной оси с автоматической подачей дерева при помощи валиков.

6.	Продольные и долевые круглые пилы для разрезываиия досок
и брусьев. Автоматическая переставляемая подача дерева прп помощп
валиков.

7.	Круглые пилы для фанеры с диаметром пил в 800 до 1200 шт
с одной стороны чечевицеобразно заостренными листами, служат для
изготовления тонких досок. Подача дерева производится вручную, реже
автоматическая, прп помощи тележек и салазок.

8.	Круглые пилы для укорачивания е одним или несколькими дисками,
подача вручную, или аптоматическая.

9.	Форматные круглые пилы с мелкими зубьями, при помощи пплы
в 4—10 mm, у которых наклонно заостренные зубья всегда обращены
к дереву.

Барабанные пилы.

Барабанные пилы илн пилиндрические пплы служат
обычно для вырезывания клепки и снабжены приспособлением, автома-
тически выбрасывающим распиленную клепку, дпаметр барабаня Г)=800 mm,
длина разреза до 1150 mm, скорость резания v до 30 m/sec. Расчет
U и N производится тот же, что и для круглых пил.

с) Строгальные деревообделочные станки.

Эти станки служат для полирования, профилирования плоскостей
посредством профильных ножей (каневки) и стругов, укрепленных во
вращающихся зажимах, а равно неподвижных отделочных ножен. Наи-
более важными строгальными станками являются:

1.	Фуговальный станок с круглым предохранительным ножевым ва-
лом и перемещающимся кверху длинным столом, который в стороне,
обращенной к ножу, снабжен стальными губами. Скорость резания
v — 25 m/sec, ширина резания 200 до 1000 mm, потребная мощность
N = 2 до 6 Р. S., подача от руки.

2.	Вальцевой станок или отанок для строгания досок. Скорость
резаиия v — 25 до 30 m/sec, ширина резания 300—1600 mm, потребная
мощность N = 3 до 16 Р. S. Подача U= 3 до 9 m/min.

Э1И станки делаются также с двумя до 4-х ножевыми валами для многосторонней
обработки досок и балок. Потребная мощность повышается в соответствии с уменьшением
сечения дерева.
3-	Четырехсторонние станки для строгания и для профилирования
делаются для ширины работы от 80 до 300 mm, п для высоты работы
от 50 до 100 mm, v = 25 до 30 m/sec, подача 17=3,2 до 12 m/min,
мощность Лг = 10 до 20 Р. S. Станки для профилирования, равно как и
станки для изготовления паркета—являются разновидностью этих станков.

4.	Большие четырехсторонние строгальные станки с подавате-
лями и очистителем ножей производятся различных размеров.
Скорость резания v = 30—40 m/sec, подача U = 30 m/min, иногда до
60 m/min, рабочая ширина 150 до 400 mm, мощность N = 20 до 60 Р. S.

5.	Станки для шпунтования и фальцевания служат для изготовления
шпунтов и фальцев иа досках, брусках и балках, N — 6 до 20 Р. S.;
v = 25 m/sec.

6.	Дисковые станки делаются для особых назначений.

7.	Станки для круглых брусков от 6 до 80 mm диаметра. Подача
дерева от руки или автоматическая. Подача 17 = 2,6 до 6,5 m/min,
N — 0,5 до 3 Р. S.

8.	Строгальные станки для досочек работают с неподвижными чи-
стильными ножами, сидящими в заменяющихся ящиках. Подача досочек
происходит при помощи большого валка с толстым слоем резины. Рабочая
ширина 150 до 300 mm, подача D = 275 m/min, мощность N = 2 до 5 Р. S.

9.	Строгальные станки для чистой отделки с неподвижным кулачком
и вальцевой подачей строятси для рабочей ширины от 600 до 1800 mm.
Подача U = 20 до 25 m/min, N = 8 до 18 Р. S.

Мощность для всех строгальных и фрезерных станков с ролико-

2У=^1рГ4-О,25 Р. S.,
yCMJ

где F — сечение дерева, подлежа-
щего превращению в стружку, в mm2,
17—подача дерева в m и Ks сопро-
тивление срезу параллельно к воло-
кну в kg/mm3 (см. табл. 3). Постоян-
наи величина 0,25 подлежит умноже-
нию на количество рабочих валов.

(1) Фанерно-строгательлые
станки.

В зависимости от способа ра-
боты станка различают: фанерные
круглолущильиые станки и фанерные
строгальные станки с иожом.

1. Круглолущильные станки: бревно, зажатое между захватными ла-
пами, вращается вокруг своей оси. Нож установленный параллельно,
движется равномерно и в течении каждого поворота дерева вокруг своей
осп снимает с него спиральную длинную, одинаковой толщины, фанерную
ленту. Для того, чтобы фанера была одинаковой толщины с обеих сторон
и без изломов, дерево перед ножами следует сдавить при помощи бруска.
Положение ножа и давящего бруска видно на фиг. 1153. Круглолущиль-
ные ставки изготовляются для бревен длиной 400 до 4 500 mm и диа-
метром 500—1500 mm, в большинстве случаев с приспособленной для
быстрого установления толщины фанер 6 = 0,1 до 10 mm и больше.
Скорость резания в среднем равна 0,6 до 0,8 m/sec. Мощность N зави-
сит от толщины фанеры и рода дерева. Значение №шях можно взять из
таблицы 10.

Таблица 10. Мощность для круглолущильных станков.

Наибольший диаметр де- рева  ТУ mm	Наибольшая толщина фанеры 8 mm	Наибольшая мощность N для 1 m ширины сече- ния Р. S.	Наибольший диаметр де- рева  Dl mm	Наибольшая толщина фанеры о mm	Наибольшая мощность Л' для 1 ш ширины сече нияР. S.
500	4	10	1200	10	25
750	4	15	1500	10	30
1000	8	20			

2. Фанерорежущие станки. Работа их происходит таким образом,

что нож укрепляется на столе и подвигается под прямым углом к на-
правлению резания после обрат-

ного хода салазок ножа на тол-
щину фанеры. Изменение дви-
жения салазок происходит авто-
матически. При пододвиганпи
салазок к ножу, каждый раз с де-
рева срезывается фанера. Ско-
рость резания с == 0,46 до
0.53 m/sec. Фиг. 1154 показывает

пластина сканера

==2=ДЪрёВв1

ТгНо,w
/Л

положение ножа и придавливаю-	Фиг- Ни-

щего бруска. Фанерорежущие

станки строятся для дерева длиной 600 — 5100 mm, 450’—1500 mm
ширины и 350 до 1200 mm толщины. Толщина фанеры 6 = 0,05 до
10 mm, мощность N для 1 m ширины строгания около 10 Р. S.

с) Станки для древесной шерсти, фанерострогальные станки.

1.	Станки для получения древесной шерсти. Для получения древес-
ной шерсти употребляетси высушенная на воздухе ель, осина, сосна
европейская п горная, последняя только в случае отсутствия сильного
запаха смолы этого дерева. Твердое дерево непригодно. Дерево подво-
дится к ножу валиками илп, лучше, направляющей линейкой с автомати-
ческой подачей. Ширина ниток шерсти — 1 до 4 mm, толщина 0,05 до
0,5 mm, длина 500 mm, скорость резания ножей 4 до 5 m/sec. Произво-
дительность станка 30 kg/h наиболее тонкой и 210 kg/h более грубой
шерсти. Мощность при групповом приводе, в среднем, N = 12 Р. S.

2.	Фанернострогальные станки служат для изготовления стружек
для выделки коробок, корзинок и т. п. из колод шириной 500 mm и дли-
ной 1600 mm; скорость резания 0,12 m/sec, обратный ход салазок уско-
ренный, N = 2 до 4 Р. S.
f)	Фрезерные деревообделочные станки.

Фрезерные ставки служат для изготовления профилированных или
профильных поверхностей на прямых или изогаутых брусках, а также
для фальцовки, вырезки лазов, зазоров и т. п. при помощи соответ-
ствующих фрезеров (ножей), пазорезных дисковых патронов и других
инструментов. Скорость резания v = 80 —-45 m/sec.

Главными фрезерными станками являются:

1.	Фрезерные станки со столом простого или двойного действия
с горизонтальными, переставляемыми по высоте шпинделями, у которых
оправка для укрепления инструментов выступает над рабочим столом.
Нормально они делают от 4000 до 7000 об./мпн. При употреблении
больших инструментов п соответственно уменьшается. Расход силы
= от 3 до 6 Р. S.

2.	Верхний фрезерный станок, п и N как и у фрезерных станков
со столом.

3.	Фрезерный станок с горизонтальным шпинделем, N = 3 Р. S.

4.	Копировальный фрезерный станок для изготовления несимметричных
предметов, 1V = 2,5 P.S.

5.	Фасоннофрезерные станки для массового изготовления точеных
предметов, ручек для инструментов и т. п. с круглым, овальным и много-
гранным сеченпем. Расход силы в зависимости от рабочей ширины, Лт=3
до 6 P.S.

6.	Фрезерный станок для круглых брусков от 6 до 40 mm в диа-
метре N — 4 Р. S.

g)	Шипорезные и шпунтовальные станки.

Эти машины работают с двумя или несколькими шпинделями и вы-
полняют работу станка простого или двойного действия с ручной или
автоматической подачей. В качестве инструментов служат ножевые пат-
роны, пазорезные диски, фрезера, круглые пилы и др. Скорость резания,
v = 30 до 50 m/sec. Расход силы для каждого рабочего шпинделя
1,5 до 2 P.S.

h)	Долбежные станки.

1.	Эти станки работают с бесконечной фрезерной цепью, быстро
движущейся в горизонтальном направлении, прп чем зубцы могут отта-
чиваться. Толщина цепи от 6 до 25 mm. Глубпна прорезки до 175 mm,
скорость резания .v = 4 до 8 m/sec, наименьшее гнездо 6 X 23 mm. Дви-
жения горизонтального суппорта производятся или вручную или автома-
тически. Расход силы N = 2 — 5 Р. S.

2.	Дыродолбежные станки имеются двух видов: с вертикальным и
горизонтальным движением суппорта. Подача обычно автоматическая,
сбратный ход ускоренный. Долото от 12 X 60 mm2, глубина гнезда
в зависимости от величины инструмента от 80 до 260 mm, расход силы
N — 0,8 до 4 Р. S. Сменяемые долота до 20 mm2 изготовляются для цен-
ных фрезерных долбежных станков.
i)	Сверлильные станки.

Эти станки делаются или с одним, пли с несколькими шпинделями
и работают или в горизонтальном, или в вертикальном направлении.
Сверла делают, в зависимости от их диаметра, от 1000 до 4000 оборотов
в мин. Расход силы N — 0,5 до 4 Р. S.

У станков для сверления длинных дыр сверлильные шпинделя или
передвигаются, при чем стол с обрабатываемым предметом делает боко-
вые поступательные движения, пли сверлильный шпиндель остается на
место, а боковое и поступательное движение салазок с обрабатываемым
предметом осуществляется или вручную, плп автоматически. Станки для
сверления длинных дыр строятся также с приспособлениями для дол-
бления.

к)	Токарные станки для дерева.

Токарные станки для обточки на планшайбе и дли профильной
обточки строятся более облегченного типа по сравнению с токарными
станками для металла и приспосабливаются для различных токарных
работ. Небольшие предметы обрабатываются обычно вручную при по-
мощи полукруглых долот иди каких-либо других подходящих резпов; для
больших предметов употребляются суппорты с рукоятками пли же с хо-
довым винтом. Скорость резания v = от 10 до 13 m/sec для мягкого
дерева, v — 5 — 7 m/sec для твердого дерева, расход силы Л' =3 — 6 Р. S.

Разновидностью токарных станков является копировальный токарный
станок и т. п.

1)	Шипорезный фрезерный станок.

В зависимости от формы шипа различают:
шипорезные станки для прямых шипов, которые делают шипы
до 30 mm длины и шириной до 550 mm, расход силы N = до 4 Р. S.:
шипорезные станки для наклонных шипов различных
видов;

шипорезные станки для открытых и потайных шипов формы хвоста
ласточки,—которые работают с целым рядом горизонтальных фрезеров,
которые приводятся в движение отдельными группами. Расстояние между
шпинделями фрезеров 25,4 mm, п — 5200 об/мин, полная рабочая ши-
рина от 225 до 600 mm, расход силы N — 2,5 — 4 P.S.

ш) Шлифовальные станки.

Различают:

1.	Цилиндрические шлифовальные станки с барабаном, с одним до
трех шлифовальных барабанов для рабочей ширины от 500 до 1600 mm.
Автоматическая подача обрабатываемого предмета со скоростью от 1,5
до 10 m/min, окружная скорость барабана v=Q —17 m/sec, расход
силы для каждого барабана, в зависимости от рабочей ширины,
Д7 = 4 —15 Р. S. Шлифовальные бараны должны иметь боковое дви-
жение.

2.	Ленточные шлифовальные машины со столом или без него, для
рабочей ширины до 1600 mm, с шлифовальными лентами до 350 mm
шприиы. У машин для шлифования больших поверхностей нижняя часть
шлифовальной леиты помещается над подвижным столом, с находящимся
на нем обрабатываемым предметом и, прижимается при помощп особого
прпспособленпя вручную к шлифуемой поверхности. •Скорость ленты от
10 до 15 m/sec, расход силы 1У = 1 —4 Р. S.

3.	Дисковые шлифовальные станки делаются с вертикально или
горизонтально расположенными дисками в 300 —1000 mm в диаметре,
при чем последние бывают двойного действия. Обычно у этих машив
применяется ручная подача. Расход силы N = 2 — 6 P.S.

и) Аппараты и машины для обработки инструментов.

1.	Машины для точки ножей с точильными и шлифовальными цилин-
драми до 300 mm в диаметре, с мокрой или сухой шлифовкой, с авто-
матической подачей и непосредственным электрическим приводом—де-
лаются для ножей до 5300 mm длиной. Расход силы ТУ = от 4 до 5 P.S.
Шлифовальные станки меньших размеров для строгальных ножей до
1000 mm длиной делаются с автоматической плп ручной подачей
Диаметр шлифовального диска от 350 до 600 mm, расход силы N =
= около 2 Р. S. Окружная скорость дисков = до 15 m/sec, шлифовальных
дисков — до 10 m/sec.

Из других важных шлифовальных машин необходимо отметить шлифовальные станки
для фасонных ножей и шарошек.

2.	Автоматические шлифовальные станки для рампых, ленточных и
круглых пнл с прямой и наклонной шлифовкой, шлифовальными дис-
ками 200—300 mm в диаметре и толщиной от 3—8 mm. Окружная ско-
рость шлифовальных дисков до 34 m/sec, расход силы ТУ =0,5 до 2 Р. S.

У машпн для точки ленточных пил напильнпком употребляются
трехгранвые иапильникп с закругленнымп краями, скорость напильника
от 0.2 до 0,3 m/sec, расход силы N — 0,5 до 1 P.S.

3.	Аппараты и вспомогательные станки. Главными из нпх являются:
станок для штампования (насечки) зубпов пилы, паяльный айпарат для
ленточных пил, зажимные тиски для рамных, ленточных и круглых пил,
наковальня с молотками и выверочными линейками для выправления пил,
машины для разводки широких рамных пил, шлифовальные и фрезерные
станки для спаяпных мест ленточных ппл, юстирный аппарат для лен-
точных пил, станки для разглаживания и осаживания зубцов у ленточ-
ных пил для бревен п долевых ленточных ппл, машины для развода
зубьев, самые разводки и разводные щипцы, приспособления для уравно-
вешивания ножей или ножевые весы для строгальных и профильных
ножей, шлифовальные станки для фрезерных цепей, шипорезные станки
и т. п.

о) Специальные машины и аппараты.

Таких станков и машин имеется очень большое количество и они приспособлены
для всевозможных отраслей деревообрабатывающей промышленности. Сюда, например,
относятся устройства для подъема бревен, дроворезные машины, машины для размель-
чения стружек, приспособления для транспортирования опилок, сушильные установки
и т. д., а также машины и аппараты для изготовления клепки и бочек, спичек, деревянной
обуви и колодок, деревянных ручек для щеток, колес и венской мебели.
Е. Пневматические инструменты г).

Пневматические инструменты работают сжатым воздухом до 6 at abs
давления; в зависимости от рода выполняемой работы, инструменты эти
разделяются на: производящие удары или толчки и вращающее движение,
и на производящие давление. Первые следует считать наиболее важными,
так как для производства движения удара или толчка ни одно из извест-
ных нам средств не применяется с таким успехом, как сжатый воздух.

Ударные и производящие толчки инструменты состоят, главным
образом, из цилиндра и свободно перемещающегося в нем поршня,
отбрасываемого туда и обратно действием сжатого воздуха. У последних
поршень снабжен поршневым шт .ком, на котором укреплен инструмент,
который, таким образом, принимает участие в движении поршня; при
этом энергия и производимый толчок переносятся на предмет; у ударных-
инструментов удар, в большинстве случаев, происходит на промежуточ-
ный элемент „собственно инструмент" (стамеска, подвижная обжимка
штампа клепального станка). Движения взад и вперед у свободно пере-
мещающегося поршня производятся или с помощью особого регулирую-
щего приспособления, или при автоматическом регулировании поршня;
последнее только для сравнительно небольшого хода поршня.

Саморегулирующийся цилиндрический поршень (фиг. 1155). Сжатый
воздух подводится к кольцевому желобку; регулирование впуска через
оба конца желобка, выпуска—через оба конца поршня. Увеличение хода
поршня достигается небольшими добавочными каналами и увеличением
камеры цилиндра. Этот способ регулирования применяется успешно
только для небольших мощностей.

Фиг. 1155.

Фиг. 1156.

Саморегулирующийся ступенчатый поршень (фиг. 1156). Подводится
воздух в кольцевое пространство, так что поверхность поршневого кольца
находится под постоянным давлением, благодари чему требуется регули-
рование только большей стороны поршня. Впуск, как видно на рисунке,
через поршень, или через каналы в цилиндре, открывание и закры-

’) Литература. Hiitte, Taschenbuch. fur Betrlebsingenieure, 2 Aufk, Берлин 1924 г.,
W. Ernst und Sohn.,—И ль тис, Пневматические инструменты, Лейпциг 1921 г., Библио-
тека Гешей, т. 493.—С правочник по пневматическим установкам Frankfurter Maschi-
nenbau А. CL, изд. 5. Франкфурт 1924 г., —Меллер, Испытания пневматических
молотов, журн. Mitt. Forschungsarb., т. 37,Берлин 1907.—Гр едель, Экспериментальные
и теоретические исследования над пневматическими молотами, журнал Mitt. Forschungsar-
beiten, т. 156 и 157, Берлин 1914.—Ш ле зн п г е р. Испытания пневматических молотов,
Известия исследовательской лаборатории в Берлине.—Г ары. Испытания над пнвйла-
тиче сними молотами, журн. Z. d. V. d. I. 1913, т. 5.—К ю и,—Сжатый воздух и примене-
ние его, жури. Betrieb 1921 г. (3) т. 19.—Гетце. Пневматические сверлильные станка
и молота в горном деле и родственных предприятиях, жури. Z. d. V. А. I. 1922, т. II.
ванне которых происходит краем поршневого кольца большого диаметра.
Добавочные каналы и искусственное расширение камеры цилиндра
требуются для достижения замедления аккумулирования давления и пони-
жения давления и, благодаря этому, увеличения' хода. Этот способ регу-
лирования для вибраторов применяется только для более легких и средних
работ резца.

Регулирование впуска распределительным механизмом; пульси-
рующий распределитель (фиг. 1167). Открывание выпускных
отверстий выполняется боковыми гранями поршня; вследствие возни-
кающего падения давления в цилиндре регулирующий орган увлекается
вслед за нпм и закрывает доступ с противоположной стороны.

Эта система регулирования, вследствие грубого ухода и загрязнения—
недостаточна чувствительна, и применяется, главным образом, как
бурильный молоток в каменоломнях. В качестве распределительных меха-
низмов, кроме шаров, служат двойные конусы, задвижки и т. п.

Фиг. 1157.

Фиг. 1158.

Распределительный механизм для впуска и выпуска; зависимость от
канавки в поршне (фпг. 1158). Ход поршня больше, чем у предыдущих
распределительных устройств, но все же меньше длины поршня. Меньшая
лобовая поверхность распределительного механизма находится постоянно
под действием сжатого воздуха, в то время, как большая противодей-
ствующая поверхность, при посредстве канавки в поршне в конце рабо-
чего хода, подвергается давлению и передним краем поршня разгружается
в конце обратного хода. Впуски могут, как представлено на фиг., устраи-
ваться в конце распределительного механизма, но возможно также
устройство впуска и выпуска через особые канавки распределительного
механизма. Этот способ регулирования удобен для легальных и скульп-
турных работ, так как работа может быть регулируема точно и правильно.

Распределительный ме-
ханизм, зависящий от бо-
ковых граней рабочего
поршня (фпг. 1159). „Регу-
лирование с длинным хо-
дом". Допускаемый ход
поршня до 1,5 кратной
длины поверхности сколь-

жения поршня, до момента установления мертвого положения поршня.
Ступенчатый регулирующий механизм в различных положениях нагружен
различно; его меньшая лобовая поверхность при обратном ходе поршня
нагружается и меняет ход уплотнением воздуха, находящегося в цилиндре
позади впускного канала, при чем открывается впуск для рабочего хода;
закрытие происходит в конце хода отводом рабочего воздуха из цилиндра
за большую лобовую поверхность регулирующего механизма. Выпускной
канал рабочей стороны цилиндра целесообразно выводить за пределы
большой площади, для оставления вентиля в ненагружсином положении

во время обратного хода.
Удар молотка при край-
нем положепии поршня
выполняется помощью
небольшого, около 1 П11П,
канала. Способ распре-
деления ваиболее при-

Фнг. 1160.

меним для тесальных и

клепальных молотков.

Распределительный механизм с большим ходом
(фиг. 1160). Допускаемый ход составляет до 2,5 длины поршня, не считая
мертвого положения поршня. Меньшая поверхность распределительного
механизма находится под давлением сжатого воздуха, благодаря чему
открывается доступ воздуха для действия обратного хода. Рабочий пор-
шень перекрывает при обратном ходе выпускные каналы распределителя
и уплотняет находящийся в цилиндре воздух, действующий на большую
поверхность распределительного механизма, п производит переключение,
как только нагрузка этой поверхности станет больше, чем постоянная на
противолежащей (меньшей) стороне. Энга открывается доступ для рабо-
чего хода, и направление движения поршня меняется в обратную сто-
рону. В конце рабочего хода переключение, вызванное падением'давления.
может поддерживаться нагрузкой поверхности кольца, как изображено на
фиг. Для достижения удара молота прп крайнем заднем положении
поршня при всяком положении вентиля—предусмотрен небольшой запас-
ной канал. При туго работающих вентилях, особенно с большой сколь-
зящей поверхностью, удар молота не всегда будет легким, как у распре-
делительного механизма (фиг.
1158 и 1159), все же эти мо-
лотки, вследствие непосред-
ственного выпуска из пп-
лпндра воздуха, имеют быст-
рый и крепкий удар и
мало склопны к обледене-
нию в холодные дни прп
работе на открытом воз-
духе, Этот способ распреде-
ления применяется, преиму-

Фпг. 1161.	ществоиио, для клепальных

молотов.

При применении приспособления е постоянной нагрузкой поверхностей распреде-
лителя (фнг. 11591 или с увеличенной кольцевой поверхностью (фиг. 1160) могут быть
соединены во-сдино преимущества обеих систем распределения; получаются сложные
распределительные механизмы, так как распределительные вентили с обеих сторон снаб-
жены ступенями.

В то время, как прежде распределительные механизмы устанавли-
Iвались своими осями поперек к оси цилиндра, — теперь почти все пред-
почитают установку с одинаково расположенными осями, так как благо-
даря этому получается лучшее расположение каналов. Все системы

<1 иг. 1162.

(фиг. 1158, 1159 и 1160), а также их разновидности изготовляются

с задвяжками, закрывающими все каналы, а также применяются раздвиж-

ные золотники; благодаря
последнему длина инстру-
мента укорачивается на
длину распределительного
механизма.

Фиг. 1161 до 1163 изображаю!
различные инструменты с рас-
пределительным механизмом опи-
санных выше систем. Ударпые
инструменты изготовляются как
для самых легких скульптур-
ных работ, так п для самых
тяжелых клепальных работ (за-
клепки до 40 mm диаметром).

Расход воздуха колеблется между 0,1 и 1,5 m3/min. Диаметры
главных впускных отверстий делаются в молоте в наиболее узких местах
для пропуска 50—100 mm3/m3 воздуха в мин. Диаметр впускных отвер-
стий от 1,5 до 3-кратного количества. Ход вентилей делается возможно
наименьшим; предельной границей служат данные:

Таблица

Двойной ход в минуту , . .

Паиб. допуск, ход вент. в mm

1. Ход вентиля.

. . 800 1200 1800 2700 4000

. .	6	5	4	3	2

Толщина стенок задвижки у разных спетом различна; она
колеблется между 0,5 и 2 mm; при толщине свыше 1,2 mm применяется
нпккелевая. сталь; ниже 1,2 mm требуется высококачественный ковкий
чугун. Кроме хорошего распределения материала у толстостенных задви-
жек, следует еще обращать внимание на пружиниость. Диаметр поршня
равняется у нормальных молотков для чеканкп 27 mm, у заклепочного
молотка 30 mm, для особых целей колеблется между 15—55 mm.
Допуск для рабочего поршня в зависимости от его длины колеблется
между „ЕЬ“ и ,,LL“, все же допускаемая точность обработки уменьшается
наполовину (тонкая пригонка). Распределительный золотник соответствует
.EL1*, впускной клапан „G“, допуск как и выше, дпаметр цилиндра
согласно „еВ“ с нормальным приближением, для распределительного
и впускного золотников по „еВ“, но с половинным допуском Быстрые
пзмеиения усилий могут повредпгь плотности посадки.

*) Об единице пригонки см. Хютте—производственный.
Вращающесой движение для пневматических инструментов прежде
всего необходимо для сверлильных п шлифовальных станков;
первые, кроме сверления, применяются в широкой мере и длп нарезки
винтов. После целого ряда конструктивных изменений, в настоящее время
применяются только лишь 4-цплпндровые машпны, подобные изображенным
на фиг. 1164. Сверлильные станки изготовляются в настоящее время
длн отверстий следующих диаметров: от 5 до 75 mm, >/4 до 3 I’. S.,
от 3 до 35 kg веса; расход воздуха на Р. S. от 0,7 до 1,2 т3 сжатого
до 6 at abs.

Преимущества сверлильных пневматических станков по сравнению с элек-
трическими заключается в меньшом весе, небольшой строительной высоте, а-также пеана-
чительной чувствительности к сырости и перегрузке; при порчах-— возможности быстрой
замены новых частей; благодаря всем этим преимуществам пневматические сверлильные
станки применяются на постройках чаще, чем электрические, нс смотря даже на то, что
опи требуют большего, сравнительно, расхода энергии.

Клепальные машины с коленчатыми рычагами,
работающие давлением, обладают, подобно гидравлическим и электриче-

ским машинам, тяжелыми стальными стани-
нами. Сжатый воздух действует на поршень
диаметром от 300 до 500 mm, от которого
давление передается при помощп коленча-
того рычага и ударника на заклепку. Колен-
чатый рычаг, прп достаточно большом ходе
обжимки, способствует достижению необходи-
мого конечного давления; эта кривая давле-
ния пересекает, однако, кривую противода-
вления. соответствующего пружинности ста-
нины, так что практически давление огра-
ничивается нружинностыо станины. Кле-
пальные машины с коленчатыми рычагами
имеют перед гидравлическими то преиму-
щество, что у них менее сложная подача
н отвод воздуха, а также и то, что клепкп

зимою не замерзают.

Коэффициент полезного действия хоро-
шего пневматического молота равен 30 -
35 %, сверильпого станка—40—45 %, однако
сжатый воздух сам по себе имеет, вслед LH —ЧйвЖлЭ
ствне отвода компрессионной теплоты и по-
терь энергии в компрессоре, не более 50%
затрачеппой энергии, к чему следует еще
добавить потерп на лучеиспускание и неплот-	фцг П61

ности, так что общий коэффициент полез-
ного действия можно считать лишь от 10 до 15%; но даже и этот
коэффициент полезного действия выше, чем у других инструментов.
Болес высокий коэффициент полезного действия мог бы быть достигнут
при введении кругового процесса в области высокого давления; так как
инструменты работают почти с полной нагрузкой, то для них значение
будет иметь не столько величина давленая, сколько разница.

Эксплоатацип и пневматические установки см. „Хютте", Справочник для
ниэкеиероЕ-производственпиков.
F. Сварочные машины ’).

а) Способы сварки 2).

Под „сваркой" подразумевается соединение двух металлических
частей в раскаленном состоянии таким образом, чтобы место стыка одной
части с другой составило бы, по возможности, однородное целое. При
сварке различных металлов переход от одного металла к.другому должен
быть в месте соединения равномерным. В большинстве случаев под сва-
рочными металлами понимают железо и сталь. Однако, медь и ее сплавы,
никкель, алюминий и др. металлы также поддаются сварке.

Способы сварки делятся па две группы: сварка прессовкой и сварка плавлением.
В первом случае металлы, подлежащие соединению, нагреваются до состояния тягучести
н соединяются под давлением (посредством молота гидравлического пресса, давления
пружины и т. п.). При сварке плавлением свариваемые поверхности нагреваются до пере-
хода металла почти в. жидкое состояние я соединяются в одно целое с прнплавкой связы-
вающего добавочного металла (проволока) илп без него. К прессовке относятся горячая
ковка, электросварка методом электрического сопротивления; к плавлению — кисло-
родно-газовая (автогенная) сварка, электрическая сварка посредством вольтовой дуги
и сварка термитом.

Электрическая сварка.

1.	Способ Томсона методом электрического сопротивления (свари-
вание встык). Применяется для диаметров до 64 ст2 для железа и
10 ст2 для меди 3). Для сварки колец, ободов и т. п. употребляется реже.

Придав предварительно свариваемым концам прямоугольную форму, их укладывают
в машину и подвергают действию тока незначительного напряжения, но большой силы
до тех пор, пока подлежащие соединению поверхности не достигнут температуры сварки.
После перерыва тока соединение брусков производится посредством сдавливания. Для
подведения тока служат модные зажимы с водяным охлаждением. Обычно применяется

переменный ток, трансформируемый до 1—

Свариваемое с еивмие

Фиг. 1165.

3 V. Сила тока достигает до 20 000 А. Прп сварке
больших предметов применяется напряжение
до 10 V. Фиг. 1165 дает по пятне о расходе
энергии,, длительности сварки и максималь-
ной провзводителыюсти, фиг. 1166 показывает
влияние длины свариваемых предметов одина-
кового диаметра на расход энергии и времени.
В вагоностроении п железнодорожных мастер-
ских очень часто сваривают железо, сталь,
медь и латунь. Куски, подлежащие сварке,
должны иметь почти одинаковые диаметры.

“ го чо ео ео wo tw ко ' s
Зажимая длина В тт

Фнг. 1166.

2.	Электрическая сварка плавлением представляет собою, по сравне-
нию со сваркой встык, более совершенный способ сварки, при котором

9 Дп ге л ь, Сваривание и панка, Берлин 1909, Леопапд Зимо» Н-ки.

а) Сварочные машины см. „Хютте" Справочник для пиженеров-производствепипков.

э) Зауэр, Новые сварочные машины. В. К. Э. в журя. „Сварка плавлением"
1928, т. 13 и 14,
соприкосновение поверхностей непостоянно и периодически размыкается
движением взад и вперед держащих их зажимов, таким образом, что под
влиянием сильного искрообразования попеременно возникает и исчезает
вольтова дуга.

При прекращении мерцаппя вольтовой дуги, па всем поперечном сечеипн устана-
вливается одинаковая плотность тока и тогда производится спрсссованне стыкающихся
поверхностей.

Преимуществами этого способа, по сравнению со сваркой
в стык, будуг: возможность сваривать предметы сложных сечении, напр.,
тавровое и коробчатое железо п тонкостенные трубы, меньшая продолжи-
тельность процесса сварки, отсутствие окалины, увеличение сечения
свариваемого железа приблизительно до 250 ст* 2 п, согласно Фю ксел я *)
лучшая сопротивляемость материала. Кроме стали и железа, возможна

ташке и сварка меди и алюминия.

3.	Электрическая точечная (пунктирная) сварка—особый вид сварки
сопротивлением, служит, в большинстве случаев, для соединения тонких
листов вместо спайки.

Сложенные ио встык, а внакладку, листы сжимаются между двумя противостоя-
щими электродами; через них пропускается ток, дающий нагрев н сварку в определенном
месте. Затем листы передвигаются и свариваются в других соседних точках.

Роликовые электроды дают возможность производить сварк^ без пропусков. Для
сокращения расхода тока и быстрого изнашивания электродов опи подвергаются водя-
ному охлаждению. Этот способ сварки находит себе широкое применение при изготовле-
нии жестяной посуды.

При этом применяется переменный ток, напряжение которого в сварочной машине
понижается при помощи индукционной катушки до 2V. Расход энергии и времени при

сварке железных листов ио пунктам показывает
фиг. 1167 2), При этом способе возможна сварка ли-
стов до 10 ram, при роликовых электродах только до
1,2 и 2 гага.

Точечная сварка для не железных металлов
очень затруднительная, по возможна еще и для
алюминия.

4.	Дуговая сварка угольными электро-
дами. По способу Бенардоса свари-
ваемый предмет присоединяется к одному
полюсу динамо, другой же к угольному
стержню, находящемуся на небольшом рас-
стоянии от места спайки.

Образующаяся дуга плавит места сварки, и опи
сливаются. Иногда в дугу вводят металлический прут,

Фиг. 1167.

который плавится и заполняет швы. Эгот способ получил применение для сваривания
тонкостенных бочек.

Перепер изменил способ Бенардоса тем, что оба полюса присоединял к уголь-
ным стержням, стоящим под острым углом друг к другу. Между ними образуется дуга,
отклоняемая магии < ом таким образом, что опа действует как горелка и таким образом
расплавляет концы свариваемых частей. Способ Церепера служит для сварки небольших

предметов п применяется пока еще очень мало.

В обоих вышеописанных случаях применяется постоянный ток 65 V и от
200 до 800 А. Дннаыоыашииа должна регулироваться на постоянное напряжение тт быть
нечувствительной к быстрому повышению силы тока. Для сваривания ковкоги железа при
обовх способах положительный полюс соединяется со свариваемым предметом. При сварке
серого чуг\ иа соединение должно быть обратное, длп подведения к свариваемому пред-
мету замены вместо сгоревшего углерода, и предмет следует сохранять размягченным.

») Журнал Glaser Annal. 15 апреля 1924, т. 8, стр. 85.

21 Ср. Зауэр,-журн. Wcrkstatt-Technik 1913, стр. 17.
5.	Сварка металлическими электродами, по Славянову, отли-
чается от способа Бенардоса тем, что электродом является не уголь, а
тот же металл, что и подлежащий свариванию предмет.

I1) Между подлежащими сварке предметами оставляют место для шва
в 20—30 mm шириной, и подогревают до красного каления. Прп сварке
расплавленный металл стекает со сварочного бруска и заполняет шов,
края которого накаляются до состояния тягучести. Для сварки серого
чугуна чугунные бруски должны содержать большое количество углерода
и кремния, чтобы места сварки оставались мягкими.

Предметы из серого чугуна заформовываются в коксовой плите, пз
ковкого п сталистого чугуна—в кварцевом песке. В первом случае спа-
риваемый предмет поглощает углерод. Предметы пз серого чугуна при-
соединяются к отрицательному полюсу, а пз ковкого чугуна—к положи-
тельному, температура которого на 900° выше температуры отрицательного
полюса.

Применяется постоянный ток 65 V, при диаметре свариваемого
бруска 8 — 10 mm, расходуется 400 — 600 А и 15 kg расплавленного
железа в час. Такой способ особенно удобен для восстановления разби-
тых чугунных и кованных предметов, для исправления неточно испол-
ненных частей из^’чугуна и для заварки усадочных раковин стального
литья. Применяется, главным образом, для сварки железа, чугуна, сталь-
ного литья, меди, латуни, никкеля и т. п., но не подходит для сварки
листов. Работа требует большого бпыта при нагревании свариваемого
предмета до и после сваривания, а также при постепенном охлаждении,
во избежание могущих образоваться трещин].

6. Электрическая сварка плавлением. Способ этот есть пи что пное,
как дуговая сварка, описанная в п. 5 по Славянову, с той лишь разни-
цей. что свариваемый предмет не нагревается предварительно и не зафор-
мовывается (холодная сварка), а добавляемый металл заполняет шов, как
это имеет место при автогенном способе сварки. Электрический способ
сварки часто применяется для сварки листов и в этой области он
конкуррпрует с автогенным способом. Этот способ сваркп следует
считать наиболее целесообразным из всех способов электрической
сварки.

[Отверстию для влпвавия металла придают форму V илпХ, или же,
при шве в нахлестку, концы листов свариваются в форме калевки, как
у газовой сварки. Применяется ток постоянный или переменный 20 - 25 V
равномерного напряжения и силой около 150 А при проволоке для
сварки в 5 mm. Длина вольтовой дуги, по возможности, не должна пре-
вышать диаметра проволоки от 3—5 пип для ограничения воспринимае-
мого частицами железа кислорода и азота, на путп через вольтову
дугу. Содержание азота повышается прп дуговом способе сварки от
0,004 до 0,12%. Вследствие этого увеличиваются прочность
и хрупкость 2)].

’) Вследствие необходимости отказаться я дальнейшем от употребления более мелкого
из шрифтов и желания всс-же выдержать характер набора Справочника до конца, места
текста подлежавшие набору более мелким шрифтом заключены в прямые скобки. ГТИ.

Ср. Дигель, Электрическая сварка и сварка плавлением с применением при-
нойной нроволокн, St. u. Е. 1922, Nr. 34.
Этому способу отдастся предпочтение перед газовым, благодаря огра-
ниченному нагреванию свариваемого предмета, чем уменьшается возмож-
ность опасных напряжений, как наир., прп сваривании горизонтальной
стенки.

Снабжение проволоки проводниками второго порядка по К ь е л ь-
б е р г у облегчает сварку ’),

При непрерывной работе и при большой силе тока, согласно Т. Пене 2),
работник расходует в час 890 грамм привойной проволоки, что при 13 %
угара дает 775 g, т.-е. 100 cm3 расплавленной массы. Считая, что для
плавления 1 kg проволоки требуется 2kWh, 890 g потребуют 1,8 kWh
При коэффициенте полезного действия динамо 0,5 на 100 ст3 массы,
таким образом, расходуется 3,6 kWh.

[Переменный и постоянный ток лают одинаковый шов.
Постоянный ток экономичнее для стационарных установок. Для случай-
ной сварки преимущество остается за переменным током, если установка
является нс стационарной, а передвижной. Прп описанной сварке, равно
как и прп всех дуговых сварках, глаза рабочих следует защищать
очками е красными стеклами от вредного влияния яркого света и актив-
ности лучен].

Лл го мин о-термический способ сварки.

1.Термитовая сварка 3) но способу Гольдшмидта служпт для сварки
поперечных сечений; способ применения одинаков со способом Томсона;
нагревание прижатых один к другому концов свариваемых предметов
заливкой наформованного стыка жидкпм железом, получаемым от реакции
порошка алюминия и окиси железа в тигле.

[Давление, необходимое для сварки места стыка, образуется от
напряжения при нагревании, расположенных друг' против друга, свари-
ваемых предметов, облитых жидким железом. Этот способ сварки
получил широкое применение для сварки рельсового пути].

Газовая сварка (автогенная).

1. Автогенная сварка служит преимущественно для сваривания
листов.

[Тонкие листы, толщиной от 3 до 5 mm укладывают в притык
и сварпвают и. и помощи острого пламени горелки. Более толстые листы
свариваются, как указано в п. 6, стр. 686. Газовое пламя образуется от
сгорания кислорода с водородом плп ацетиленом после смешения пх
в горелке].

Наиболее продуктивная смесь для полного сгорания газов будет:
1 часть кпелорода и 2 части водорода = 1 части водяного пара, пли
2.5 части кислорода и 1 часть ацетилена = 2 части углекислоты и 1 часть

9	Ср. Д к г е л ь, Электрическан сварка и сварка плавлением с применением припой-
ной проволоки.

2)	П е з е, Обергаузен, Научные соображения об электрической сварке, издательство
GWB.

э)	Гольдшмидт, Алюминотермия, Лейпцпг, 1925, Гпрцель.
водяного пара. Прп сварке подводится меньше кислорода. Смесь здесь:
1 часть кислорода и 4 части водорода или 1 часть кислорода и 1 часть
ацетилена. Смесь в последнем случае сгорает во внутреннем конусе пла-
мени в 2 части СО и 1 часть II. При избытке кислорода железо окис-
ляется, ацетилен или водород в избытке действуют редуцирующе, но от
избыточного ацетилена в железо переходит кислород, который делает его
твердым.

[Правильное соотношение можно узнать по образованию пламени,
по которому и следует регулировать (Л ю д в и г, Ацетиленово—кислород-
ная сварочная горелка *). Сваривание водородом применяется, главным
образом, для сварки тонких листов. Прп толщине листов больше 3 mm,
выгоднее применять ацетилен, которого достаточно для листов толщиной

до 40 mm и больше.

Толщ, листа в пт

Толи^. листа втпп

Фиг. lies.

Фпг. 1169.

Как при сварке водородом, так и прп сварке ацетиленом, смешение
газов с кислородом должно происходить внутри горелки, давление же
регулируется таким образ лм, чтобы скорость выходящей наружу смеси
газа была больше, чем скорость воспламенения—во избежание выбивания
пламени. При сварке водородом, давление газа, выходящего из баллонов,
уменьшается, в зависимости от толщины листов, на 0,5 до 2 kg/cm2.
Водородная сварка не имеет большого применения].

Фиг. 1170.

Для ацетиленовой сварки применяется, главным образом, горелка
низкого давления по системе Ф у ш е (фиг. 1170). В этой системе кисло-
род при давлении от 0,5 до 2 kg/cm2 увлекает за собой, сжатый до
300 mm вод. столба, ацетилен по принципу инжектора. Сжатие ацетилена
(около 5000 mm п больше) позволяет примеиеине горелок высокого

’) Известия лаборатории по стайкам, т. 2, Берлин 1912, Ю. Шпрингер.
давления, облегчает регулирование пламени и позволяет уменьшение
давления кислорода. Для сваривания прп помощи горелок высокого
давления ацетплеп очень часто берется пз баллонов, содержащих ацетон,
в котором разбавлен ацетилен под давлением в 15 at (жидкий газ) см. 1т.,
отд. 6, стр. 1037. Для предохранения от взрывов, прп сварке ацетиленом
низкого давления, прослойка воды препятствует переходу кислорода из
горелки в питательные трубки При работе ацетиленом высокого давле-
ния следует принимать другие меры предосторожности, напр., предохра-
нение от выбивания пламени в проводящую ацетилен трубку включением
пористой прослойки.

[Расход ацетилена в литрах для различной толщины листов
ирп гладкой сварке и на 1 m шва в час можно получить пз фпг. 1168
и 1169. Расход кислорода одинаков Прп одновременной сварке с обеих
сторон, экономия в расходе обоих газов достигает 40%. В остальном,
различие обозначений основано, главным образом, па том, что расход
газа увеличивается с улучшением качества сварки. (Ц. Д и г е л ь, Расход
ацетилена при сварке плавлением ’). Образующийся при сварке шов,
была ли сварка произведена прп помощи газа или электричества, зна-
чительно улучшается обстукиванием его в состоянии белого калеппя
молотком и дальнейшего его нагревания до 920е. Структура плавленного
железа, подходящего к структуре нераскаленного стальвого литья, при
ближается больше к ковкому железу. При сварке мягкого листового
металла проволокой из шведского пудлингового железа достигается
среднее сопротивление в 95% и растяжение в 60% несваренного листо-
вого металла. (Сопротивление не должно быть выше сопротивления сва-
рочной проволоки). Качество сварки зависит от умения рабочего, стро-
гого наблюдения, достаточной затраты времени и целого ряда других
обстоятельств. В большинстве случаев сварка неудачна. Па тягучесть
шва большое влияние оказывает состав смеси из листового металла
п проволоки. Пз всех прпмесей в железе особенно вредно присутствие
серы. Содержание ее не должно превышать 0,03% в листовом металле-
и 0,003% в сварочной проволоке. О целесообразной смеси листового
металла и проволоки см. Ц. Дигель, Свойство литого железа для хоро-
шей сварки 2).

Процент содержания железа при газовой сварке пла-
влением возрастает до 0,02%, так что иглообразная, вызывающая хруп-
кость структура электрически сваренного шва мало или совершенно
незначительпа].

П р и м е н е и п е: нз наиболее часто употребляемых металлов без
всяких затруднен свариваются описанным способом с применением
железной проволоки пудлинговое литое железо и литая сталь. Красная
медь сваривается проволокой, состоящей из сплава медп с серебром
с прпмссыо фосфора. Латунь и броиза свариваются проволокой, состоя-
щей пз того же сплава с примесью фосфора, но при охлаждении очень
часто бывают трещпны. Серый чугун требует для горячей сварки чугун-
ные бруски с большим содержанием силиция и углерода. Припоем для

•) Жури. Карбид п ацетилен, изд. И Фогель 1918, № 12 и 13.

24 Mitt. Forschungsarb. 1922, выл. 246
800

in. равочйе Машины.

меди п сплавов из меди служит бура, для серого чугуна—различного
рода сварочные порошки. Алюминий сваривается только в случае при-
менения сварочного порошка, состоящего из 60 весовых частей хлористого
калия, 12 частей хлористого натрия, 4 частей сернокислого калия и не-
значительною количества фосфористого соединения. Сварка ковкого
чугуна очень затруднительна.

Резка металлов. Газами, употребляемыми прп газовой сварке, поль-
зуются также при применении особых газовых горелок для разрезывания
железных и стальных частей любой толщины и твердости. Работа эта
производится, главным образом, при помощи кислорода и водорода
Небольшой участок разрезываемого предмета нагревается пламенем обоих
газов до температуры сварки и сверх этого пламенп пускают струю
кислорода под давлением в 30 kg/cm2, который сжигает и уносит мгно-
венно накаленные частички железа, так что образуется щель. Соседние
части железа нагреваются лишь на незначительном от разреза расстоянпп.
Вместо водорода илп ацетилена применяется также масляный газ, каменно-
угольный газ или водяной газ.

2. Сварка водяным газом листов представляет собою улучшенный
метод коксовой сварки, так как при нагревании листов с обепх сторон
наступает равномерное подогревание шва по всей толщине. Состав водя-
ного газа составляет в % %: 44 СО, 50 II, 3 СО2 и 3 N при наименьшей
теплотворной способности около 2 600 kcal/m8. С увеличением % % содер-
жания СО2 и N, действие газа ухудшается. Температура пламенп водяного
газа 1800°. Наивысшая температура, наилучшее пспользованпе и бесшум-
ное сгоранпе газа требуют тесного смешения газа с воздухом в соотно-
шении: 2 части газа и 5 частей воздуха. Смешпванпе происходит
в горелке, в которой газ и воздух подводятся сжатыми от 1и00 до 1500 mm
водяного столба прп скорости вылета газа, достаточной для поддержания
горения.

[Для сварки листы складываются в пахлестку, или же в промежуток
между нпми вставляют клинья. Сварка в стык — не рекомендуется.
Сварка в нахлестку имеет преимущества для лпстов толщиной от 8 mm
до 50 mm, но в нахлестку можно сварить листы и меньшей толщины,
доходящие w до 4 mm. Сварка листов толщиной около 20 mm п больше
посредством клиньев—нерациональна, так как каждый из стыкаемых
лпстов сваривается с клином, почему количество швов удвапвается.
Для быстрого соединения лпстов, подогретых до температуры сварки
требуются сварочные машины, гидравлические пресса пли быстро бьющие
молоты].

В вависимости от величппы и толщины лпстов свариваемых предме-
тов, сварочный процесс требует для обслуживания 4 человек прп машин-
ной п от 4 до 1 человек при ручной сварке.

Расход газа и производительность по данным Юлиуса
П и и ч A. G. см. таб. 1.

[Добавочного материала не требуется. У горелки образуется из шамота
и частиц окиси железа легкоплавкий состав, который стекает под давле-
нием струи газа между накладкой и там зашлаковывает окалину соеди-
няющихся плоскостей. Текучий шлак прп соединении шва вытесняется
Таблица 1. Расход газа и производительность при машинной сварке.

Толщ, листов mm . .	6	S 1	10	15	20	25
Расход газа па 1 m					
шва т3		70-75	73—78 । 75—80	90—100	110—120	130-14.
Сварено шва в час:					
нормально т. . .	—	—	1	2,6	2,2	1,8	1,3
максимально т . .	-	-	! г>,о	4,2	3,4	2,5

ударами молотка или валом таким образом, чтобы произошло металли-
ческое соприкосновение свариваемых плоскостей !)].

Шов, сваренный в накладку при помощи водяного газа, по своим
свойствам подходит блпже к несваренным листам, чем прп каком-либо
другом способе сварки шва. Достигаемое сопротивление излому—95%,
сопротивление растяжению 70% по отношению к несваренному листу,
но эти цифры находятся в полной зависимости от применяемых аппара-
тов, обученности рабочего персонала и тщательности присмотра.

Кроме железа, можно сваривать в тестообразном состоянии также
и медь, и алюминий, ио сварка этих металлов требует большого умения.

Ь) Электрические сварочные и нагревательные машины.

1.	Электрические сопла. Применение: работы по подогреванию.

Необходимые прп электрическом подогревании по способу сопроти-
вления до температуры сварки и ковки большая сила тока (до 20000 А)

и низкое напряя:енпе (0,5 до 10 V) экономичны только при
употреблении трансформированного переменного тока.
Поэтому, как видно из фпг. 1171, главной частью электри-
ческого сопла является трансформатор (1) со вторичной
обмоткой, состоящей большею частью из одного витка
и первичной обмотки, снабженной ответвлениями, при по-
мощи которых сила тока регулируется посредством сту-
пенчатого выключателя (2). Кроме того, имеется выклю-
чатель первичной обмотки (3), приводимый и дви-
жение обычно ногой, во вторичной — приспособление
для подвода тока (4), посредством которого замыкается
цепь. Описанные части сходны у большинства сва-
рочных машин, только приспособления, подводящие

Фиг. 1171.

ток, испол-

нены у отдельных типов различно. У электрического сопла эти при-
способления состоят пз двух пар, сидящих на шпинделе зажимных
колодок, из которых одна или обо пары передвигаются вдоль общей оси
таким образом, что дают возможность зажимать сложные части любой
длины. Иногда встречаются приспособления для укрепления в трех
местах, н в этом случае машина применима для трехфазного тока, нор-
мально же машины питаются однофазным переменным током, либо вклю-

Дигель. Сварочная способность литого железа при сварке водяным газом,
Берлин 1918, Леонард Зимоп Н-ки.
чаются между двумя фазами трехфазной сети. Так как у электрических
сопел приходится иметь дело с продолжительными периодами нагревания,
го применяются трансформаторы с масляным охлаждением, а зажимы
охлаждаются циркулирующей водой. Зажимы очень часто снабжаются
приспособлением для осаживания, работающим от шпинделя. Исполнен-
ное таким образом сопло применяется также и в качестве машины для
сваркп в стык.

Плотность тока I: q для подогревания массы, удельный вес кото-
рой s, и среднее удельное сопротивление с до температуры t в г се-
кунд равняется, если пренебречь потерей на лучеиспускание и тепло-
проводность I'.q — j/ Q* s: 0,239 с X ]/~ 1A/mm2.............. (1)

где Qg — количество теплоты, потребное для подогревания 1 kg массы
от 0° до t° (I т., отд. Теплота, стр. 479).

Для железа, при подогревании от 1000° до 1200е:

I: д = 150 до 200	: г A/mm2..............(2)

Наиболее употребительные мощности электрических сопел — 30, 50,
75 и 100 kVA для сечений до 2000, 4000, 7000 и 10000 mm2. В каче-
стве машпн для сваркп в стык, вышеупомянутые машпны употребляются
для сечений до 800, 1600, 2500 и 4000 min2. Расход энергии для нагрева
100 kg железа до температуры ковки доходит до 25—30 kWh.

Пз числа электрических сопел особый характер пмеют электрические
подогреватели заклепок. Приводимое и движение ногой приспособление
для зажпманпя изделии захватывает заклепку помощью пружины илп
противовеса по длине двумя зажимами, соединенными с концами вторич-
ной обмоткп трансформатора.

Обычно машины пмеют два зажимные приспособления. Охлаждение
зажимов применяется водяное, воздушное, либо посредством испарения,
трансформаторы лее охлаждаются воздухом. Подогреватели строятся от
12 до 30 kVA для заклепок, диаметром 16—35 mm. Расход энергии
для нагрева 100 kg заклепок доходит до 40—45 kWh.

2.	Сварочные машины для сварки в стык. Область применения:
сварка в стык круглых и плоских профилей (нормальная сварка в стык),
тавровых и двутавровых профилей, труб и инструментов, звеньев цепей
(полуавтоматическая сварка). Метод работы срави. а) 1 и 2, стр. 887

Устройство сварочных машин для сваркп в стык то же, что и для
электрических сопел (фиг. 1171). Прибавленном является приспособление
для осаживания. Эту работу выполняют зажпмы, служащие для подвода
тока (4), пз которых одна пара неподвижна, а другая укреплена на
салазках. Натяжное движение производится эксцентриками (малые типы)
пли шпинделем (большие типы), передвижение салазок эксцентриками,
пружинами пли гирями (малые типы), шпинделем (средние типы) плп же
гидравлическое (тяжелые типы). Выключение первичного тока часто
происходит не от главного выключателя (3), а прп помощп особого,
приводимого в движение от салазок выключателя, т.-е. в зависимости
от пути осаживания. Полуавтоматическое выключение особенно часто
применяется у машин для сварки цепей. Охлаждение зажимных колодок
происходит почти всегда при помощи воды. Подведение тока должно
происходить таким образом, чтобы ои равномерно распределялся по всему
сечению, подлежащему сварке. Трансформатор (1) работает с воздушным
охлаждением.

Нормальные машины для сварки в стык строятся для мощностей от
1,5 до 200 kVA и для сечений от 1 до 10000 пни2. Вторичное напря-
жение от 0,5 до 8 V. Расход энергии, продолжительность и производи-
тельность см. фиг. 1165.

3.	Сварочные машины для сварки по пунктам. Область применения:
сварка листов в нахлестку и сварка но пунктам изделий пз листов, про-
волок и разных деталей, припаивание проволок к листам и т. и. работы.
Метод работы а) 3, стр. 888-

Ток дается трансформатором с воздушным охлаждением (1 на фиг. 1172),
вторичная обмотка которого состоит всего из одного витка. В первичной
пени находится также постоянный ступенчатый регулятор (2) для регу-
лирования силы тока и выключатель первичного тока (3). Электроды,
служащие для подачи тока и для дости-
жения давления при сварке (4) помещаются
на одном неподвижно укрепленном и на
втором подвижном стержне (5), приводимом
в движение рычагов! (6). Этот рычаг дей-
ствует на выключатель первичного тока
таким образом, что ток замыкается, как
только электроды прикасаются к свари-
ваемому изделию. В рычажную систему
включается пружина (7), илп же соответ-

ствующим образом приспособленная гиря для	фпг- 1172-

регулирования давления при сварке. Выклю-
чение тока происходит, большей частью, также при помощи выключателя пер-
вичного тока прп обратном ходе рычажной системы. Здесь применяются
также п реле, которые прерывают ток, прп достижении пм известной
силы. Электроды и держатели пмеют водяное охлаждение. Достигаемая,
благодаря заострению электрода, поверхность прикосновения в виде точки
соприкосновения со свариваемым предметом, соответственно ограничивает
зону вагревания, позволяет достигнуть очень быстрого нагревания
и достаточной плотности тока (200 и больше A/mm2, сравн. уравн. 1,
стр. 892). Машины для сварки по пунктам строятся для мощностей до
50 kVA и для толщины листов др 25 mm, вторичное напряжение от
1 до 5 V. Время и расход энергии см. фпг. 1167.

4.	Машины для сварки швов. Применение: сварка в нахлестку
и в стык жестяных изделии, снарка труб.

По устройству эти машины сходны с машинами, описанными выше
в п. 3 (фпг. 1172), только обыкновенные электроды (4) здесь заменяются
роликами, которые стоят в направлении илп поперек обоих стержней (5)
(продольный шов. поперечный шов). Часто лишь верхний электрод
делается в виде ролпка плп поворотного штифта; вторым проводом слу-
жит тогда шпяа, стол, зажимные щекп и др. приспособления.

Привод для вращения имеется только у верхнего ролика, тогда как
нижний свободно сидит па оси. Передача происходит цепью, промежу-
точным ролпком или червяком и после опускания ролика одновременно
с включением тока. Непрерывное действие тока возможно только прп тонких
листах без окалин, в то время, как у листов с окалииамп для того, чтобы
достичь чистого шва, ток должен через короткие промежутки времени
(от 5 раз и более в sec.) прерываться. Приспособление для прерывания
тока приводится в движение механически или посредством соленоида.
Б'сли движение роликов происходит в момент перерыва тока, то дости-
гается наименьшее загрязнение роликов п самый чистый шов.

[Роликам и приводу придаются различные формы, в зависимости от
особенностей работы. Совершенно особым является приспособление для
сварки mi ов на трубах].

Нормальный тип машин для производительности 8 до 25 kVA
и толщиной листа 2 до 8 mm. Вторичное напряжение 2 до 5 V. Ско-
рость сваркп 5 до 30 mm/sec.

G. Электрический привод рабочих станков >)•

[Так как в настоящее время рабочие станки, в большинстве случаев,
приводятся в движение моторами, то в новых установках возникает
вопрос о групповом или одиночном приводе].

Групповон привод. Отдельные станки работают от потолочных контр-
приводов. Последние работают от одного п того же трансмиссионного
вала, приводимого в движение одним электромотором.

Одиночный привод. Каждый станок имеет собственный электромотор;
у сложных станков особые моторы для отдельных движений.

Сравнение.

Групповой привод:

1 а) Неизменное, количество
оборотов трансмиссий требует для
перемены скорости работы ступен-
чатых шкпвов и переборной ко-
робки на станках.

2 а) Количество оборотов транс-
миссии в зависимости от среднего
количества оборотов приводимых
в движение станков ntr 150 до 500, •
количество оборотов мотора, кото-
рый вращает трансмиссию ремнем
при натяжном ролике, в завпсимости
от рода и силы тока пт~ 750 до
1500, большее количество оборотов
только для моторов при А* г=; 5 kW,
пт: nir Ю, редко < 5.

Одиночный привод.

1Ь) Ступенчатый шкив и ко-
робка скоростей могут быть часто
заменены применением регулируе-
мых моторов, которые можно в на-
стоящее время получить только
для постоянного тока (степень
регулирования почти постоянная
^1:3).

2 Ь) Количество оборотов у
одиночных моторов больше, чем
у групповых, так как моторы
меньше мощностью. Передача на
медленный ход посредством ремнец
или посредством непосредственно
закрепленной на станке зубчатой
передачи.

’) Литература: Карл Меллер, Электромоторы, нзт. 2, Берлин, 1923 г.,
Юл. Шпришер; жури. Werkzcitungan der Firmen AEG, Шис с,-Сименс и Ш у к о р т,
для одиночного привода. Для привода трансмиссий (гр уппа) Bamag5Wiilfcl (сколь-
зящие подшипники), S К F - Norma (шариковые подшипники) с каталогами.
3	а) Групповой привод нс зави-
сит от рода тока, так как приме-
няются моторы с постоянным ко-
личеством оборотов. Особое преи-
мущество имеют трехфазные мо-
торы при высоком напряжении,
т. к. возможно трансформирование;
кроме того, моторы трехфазного
тока дешевы и просты по кон-
струкции.

4	а) Мощность мотора группы
не должна соответствовать сумме
максимальных мощностей приводи-
мых станков, так как одновременная
работа всех станков с максималь-
ной нагрузкой маловероятна; мотор
же выдерживает перегрузку корот-
кое время. 0,5  21V всех моторов
вполне достаточно; каждый отдель-
ный случай требует изучения
(сравн. 5 Ь).

5	а) Перегрузка и недогруз
отдельных станков уравнивается
таким образом, что, в зависимости
от мощности мотора, остается ре-
зерв для перестановок и новых
установок; в то же время мотор
нагружается почти полностью п
имеет выгодный коэффициент по-
лезного действия.

6	а) Приводной мотор должен
еще покрывать потери на холостой
ход трансмиссионного вала и пере-
дачу, почему важно хорошее уст-
ройство трансмиссии и передачи.
(Самосмазывающиеся кольцевые под-
шипники или шариковые подшип-
ники).

7	а) Целесообразно делать вы
ключатели в различных местах,
чтобы иметь возможность, с целью
предотвращения несчастных слу-
чаев, быстро останавливать мотор.

8	а' Вид мастерской: давно из-
вестное обилие трансмиссий, пото-
лочных приводов и подсобных кон-
струкций, и множество ремней; при
дифференциации валов можно из-
бегнуть многократных ременных

3	Ь) Одиночный привод с регу-
лпрующпм мотором возможен только
для постоянного тока, в другом слу-
чае необходимы все приспособления
для измерения скорости, как и у
группового привода

4	Ь) Одиночный мотор должен
выдерживать длительную работу;
перегрузка предусматривается на
случай чрезмерной перегрузки стан-
ка. Мотор сравнительно большой
мощности.

5	Ь) Мотор должен принимать
на себя перегрузку; прп неполной
нагрузке коэффициент полезного
действия понижается, поэтому при
большом количестве моторов—боль-
шой перерасход тока по отношению
к использованной мощности. Выяс-
нение действительно потребной
мощности очень важно, так как
каталоги и предложения фирм за-
частую указывают слишком большие
мощности.

6	Ъ) Во избежание потерь в пе-
редаче важно регулирующие при-
способления мотора монтировать,
по возможности, вместе со станком,
Якорь мотора на общем валу воз-
можно посадить только для быстро-
ходных машин, с наибольшим успе-
хом применяют одиночный привод:
для шлифовальных и полировочных
станков, для малых сверлильных
станков. В текстплыюм машино-
строении: одиночный привод шпин-
делей ткацких станков; в этом слу-
чае часто страдают все приспособ-
ления для передачи, зачастую даю-
щие перебои.

7	Ь) Не только выключатель,
но у больших станков и регули-
рующее приспособление и переклю-
чатель,—приводятся в движение
при помощи нажимных кнопок.
Благодаря этому все кнопки мол: в о
поместить в одном месте, удобном
для обслуживающего персонала, а
все моторы п таком месте, которое
передач с одной трансмиссии на
другую, но все же остается старое
механическое распределение силы,
и, вследствие этого, необходима кон-
струкция стайка с коробкой ско-
ростей для всевозможных чисел
оборотов. Возможность переста-
новки станка, особенно при тесной
их установке, ограничивается пото-
лочной передачей; трансмиссионные
ремни должны быть надлежащей
Нины, рабочий ремень должен
иметь достаточный угол по отно-
шению к вертикали, так как н про-
тивном случае необходимо сильное
натяжение.

было бы наиболее удобно для самого
короткого пути механич. передачи.

8	b) Каждый нз станков имеет
один илп несколько моторов. Сво-
бодный доступ для кранов, отсут-
ствие ремней и потолочных приво-
дов, что дает возможвость лучше
осветить помещение. Лучшее ис-
пользование площади мастерской.
Легкая перестановка стапка, для
которого нужна только определен-
ная площадь. С другой стороны, для
большого количества электромото-
ров требуются резервные моторные
якоря, что при большом количестве
моторов различных типов требует
значительных расходов.

Обобщение сравиеипя. Одиночный электрический привод
имеет преимущества перед групповым приводом при следующих усло-
виях: 1) Привод с постоянным током, поскольку вопрос идет о машинах
с переменным количеством оборотов; 2) Правильное соединение мотора
со станком, т.-е. небольшое количество передаточных механизмов, внут-
ренняя связь мотора со станком, устранение трансмиссионного привода,
кроме тех случаев, когда последний служит для смягчения ударов. Еслп
вопрос касается одиночных больших, или неравномерно нагруженных
станков, одиночный привод имеет преимущество также и для мотора
трехфазного тока, как и у станков, работающих с постоянной скоростью
и нагрузкой (например, станки в проволочно-прокатной промышлен-
ности и т. и.).

В случае отсутствия постоинного тока, когда требуется приводить
в движение станки с резко изменяющимся количеством оборотов, надле-
жит определить сначала, какую из систем следует применить: одиночный
привод с регулируемым мотором, одиночный привод с мотором трехфаз-
иого тока, или, наконец, групповой привод с мотором трехфазиого тока.
Обычно, в таком случае, привод с мотором постоянного тока, вследствие
дороговизны преобразовании тока и из за дорого стоящих регулируемых
моторов, имеет очень мало шаисов, но, в общем, оценка преимуществ той
или другой системы зависит (ср. 8 Ъ) от индивидуальных соображений.
Нерентабельность группового привода с мотором трехфазиого тока воз-
растает с ростом величины станков и расстояния между ними, а также
с неравномерностью их нагрузки.

(Область применения. Чем больше распространяется изготовление
станков с одиночным приводом, тем больше они вводятся в работу
на промышленных предирятиях. При небольших переносных станках
электрический привод встречается, в большинстве случаев и главным
образом, у пиеылатнчсских молотов, применяемых чаще всею на верфях,
в котельных цехах, нрн существующих установках также и для свер-
лильных станков. У станков средней мощности, в настоящее время, при-
мененпе электрического привода чрезвычайно распространено, например,
особые инструкции (у которых выключатели помещаются в станине):
радиальные сверлильные станки с вертикальным мотором на суппорте
(Рабома, Берлин—Борзигвальде), токарные станки и фрезерные станки
с мотором иа одной оси с рабочим шпинделем (Сименс и Шуккерт,
Воринген, Гочпинген, Л. Лёве и К0, Берлин н др.), пресса, чеканы, у ко-
торых при помощи привода регулируется скорость мотора, чем достигается
непродолжительность холостого хода (привод Регло ВКЭ), строгальные
стаикп, регулируемость моторов которых 1:3 до 1:4, при чем минималь-
ное количество оборотов достигается противотоком (ВКЭ, Симеис и
Шуккерт и др.), деревообделочные станки с мотором на рабочем валу
(фрезеры, строгальные станки, ленточные пилы фирмы Тейхерт и Сын,
Лейпциг и др.). Наряду с этим почти все ваводы строят станки с мото-
рами, пристроенными непосредственно снаружи стайка пли внутри ста-
нины (фланцевые моторы).

У больших станков для верфей, больших механических заводов,
рудников и т. п.—большею частью применяется одиночный электрический
привод, одиночные моторы для каждого шпинделя, для подачи, что также,
как и изменение скоростей, регулируется нажимными кнопками (Шлесс,
Дюссельдорф).

II.	Грузоподъемники и складочные машины т).

А. Детали грузоподъемных машин.

а) Приводы.

1.	Ручной привод.

Подъемные машины ручного действия явля-
ются экономически выгодными лишь тогда, когда
они находятся в действии менее, чем 15 минут
в течение дня, так как во всех остальных слу-
чаях стоимость рабочей силы па обслуживание
ручными подъемниками превышает стоимость
приобретения электромотора плюс стоимость тока
(фиг. 1173). Ручная передача поэтому применя-
ется в настоящее время лишь для переносных
подъемников с небольшим ходом: для домкратов

аШлЛдегИМпеЬ

Фиг. 1173.

с зубчатой рейкой и цепных блоков.

Колесо с ручной и блок для цепи у ворота. Передача прп помощи

рукоятки применяется лпшь в тех случаях, когда нал рукоятки может

’) Литература. Использование статьи Андрэ, Статика строительства кранов, Мюк'
лея 1922, Р. Ольденбург,—Г р е г о р, Железные конструкции в надземных сооружениях,
т. II, Берлин 1924, Мейеер.—Бюльц, Трение на ободе колес, журн. Mitt. Forschungs-
arb., т. 154, Берлин изд. V. D. I.—И сак с ей, Проволочио-канатные дороги, жури-
Z. d. V. d. I. 1907, стр. 652.—Г е й н о л ь д, Краны для канатно-проволочных дорог,
журн. Z. d. V. d. 1. 1916, стр. 501.— Стефан, Канатные дороги, Берлин 1921,
Юл. Шпрингер.—В а л л и х с, Машины для транспортирования, журн. Z. d. V. d. I 1911,
стр. 2002, 1922, стр. 173; Испытания машин для транспортирования, жури. Mitt. For-
chungbarb. т. 110 п 111, Берлин нзд. V. D. I., журн. Сименса. Усилие для включения
муфт.
быть установлен иа высоте 1 m над уровнем пола; передача ручной
лебедкой применяется лишь в подвесных лебедках.

Производительность кривошипного привода п ворота: Детали машин,
Передача кривошипом, стр. 141; см. также отдел Машины двигатели
Живые двигатели, стр. 362.

Тормоза *)• Подъемники, у которых ход груза не превышает 5 м., .
целесообразно снабжать грузовым тормозом, который автоматически натя-
гивается самим поднимаемым грузом; для опускания груза при этом тре-
буется движение передачи в обратную сторону, по прп целесообразной
конструкции достигается большая надежность действия подъемников.

У грузовых тормозов сила, передающая давление ва фрикционные
поверхности при торможении увеличивается н таком же соотношении,
в каком возрастает величина поднимаемого груза; абсолютная величина
этой силы должна превышать на */s	'/з сопротивление подвешенного

груза. По время подъема грузовой тормоз выключается при помощи хра-
пового механизма. При опускании необходимо, чтобы разность: сопроти-
вление тормоза минус сопротивление от подвешенного груза, преодолева-
лась силой, развиваемой передаточным механизмом, т.-е. этот последний
должен работать в обратном направлении.

Наиболее распространенные конструкции: червячный грузовой тор-
моз Беккера, зубчатый (косые зубьн) грузовой тормоз В и н д г о ф а
и винтовой грузовой тормоз Вестона.

Червячный грузовой тормоз по Беккеру (фпг. 1174). Осевое давле-
ние на червяк а передается на неразрывно соединенный с ним фрик-
ционный диск Ъ, упирающийся в фрикционное колесо с.

Условие для удерживания груза: момент трения тормозящей поверх-
ности должен быть больше оказываемого грузом на шпиндель (фиг. 1175):

А /I r2 > A tg (а—(?) rlt

где А—осевое давление, р.—коэффициент трения на фрикционной поверх-
ности, г2—радиус фрикционной поверхности, г,—радиус червячной ча-
сти вала, а—угол подъема червяка, р—угол трения червяка.

При конической фрикционной поверхности момент торможения уве-
личивается вследствие клиновою действия, соответственно углу клипа.

Зубчатая лебедка по Виндгофу 1фиг. 1176). Давление вследствие
наклона зубцов шестерни а переда гея нескольким фрикционным дис-
кам Ь, насаженным на продолжения сала шестерни, и упирающимся
в такие же дпеки храпового колеса с.

Условие для удерживания груза (фпг. 1177):

 А ц rzi > Z tg (а — p)rj.

См. с&кже Тормоза на стр. 205.
Здесь, кроме уже указанных обозначений, а—угол зубцов шестерни,
ту—радиус шестерни, i—число фрикционных поверхностей, Z—давле-
ние зубцов.

Винтовая лебедка по Вестону (фпг. 1178). Цепное колесо а (либо
канатный барабан пли шестерня) составляет одно целое с фрикционным
диском Ь и свободно вращается иа винтовой парезке. Диск Ъ прилегает
к храповому колесу, свободно вращающемуся иа валу и упирающемуся
во второй фрикционный диск d, заклиисн-
пый на валу.

Фиг. 1176.

Фиг. 1177.

Необходимо, чтобы тренне Re, возникшее иа винте вследствие дей-
ствия поднимаемого груза L, было меньше фения Ra н подшипниках
(фпг. 1179). ибо, в противном случае, цепное колесо не будет навинчи-
ваться иа нивт по направлению к фрикционным дискам; оно будет вра-
щаться вместе с валом.

Условие для удерживания груза:

4р.г2>ЛЙ7(а-|- р)^.

Зажимное кольпо лучше заменить кулачной муфтой. При проектиро-
вании необходимо иметь в виду, чтобы трение на нинте было, по возмо-
жности, мало. В тех случаях, когда винт может покрываться пылью илн
ржавчиной, напр., в литейных или иа открытом воздухе,—винтовой тор-
моз неприменим.

Фиг. 1178.	Фиг. 1179.

Поверхности трения предохранительной рукоятки раз-
мыкаются незначительным поворотом рукоятки в обратную сторону.
Предохранительные рукоятки выгодны лишь дли подъемников с высотой
подъема нс более 5 ш. При большей высоте подъема электрический при-
вод экономичнее ручного; поэтому предохранительные рукоятки тогда
почти совершенно не употребляются.

Дэмираты с зубчатой рейкой. Подъемная сила от 1 до 20 t. Подъем
0,25 до 0,5 ш. Требуется возможно малый собственный вес домкрата,
поэтому его изготовляют из материала высокого качества, допуская в ием
высокие напряжения. Передача—зубчатая с одним или несколькими нере-

Б7*
борами, либо червячная. Шестерни имеют четыре вубца; изготовляются
из квадратной стали и t____________ Z________ ___ ______ _____________

закаливаются. Станина из литого железа или

Фиг. 1180.

литой стали. Коэффициент полезного
действия от 0,4 до 0,6.

Цепные блоки. Подъемная сила от

0,5 до 10 t. Подъем от 3
буется возможно малый
вес, поэтому необходим
материал высокого ка-
чества с высоким допу-
скаемым напряжением.
Дифференциальный цеп-
ной блок Вестона в
настоящее время уста-
рел, ибо дает сильный
износ цепи и цепного
блока и весьма малый
коэффициент полезного
действия. Его заменяют
червячным цепным бло-
ком Беккера. Двуххо-
довой червяк из кова-

пой

стали с бронзо-

вым червячным

сом,

смазка

коле-
мазыо.

Беккера. Поверхность
плоские поверхности в
иость у Больцани.

Коэффициент полезно-
го действия 0,62. Ста-
нина из кованого железа
(фиг. 1180). Калибро-
ванные круглозвенные
цени. Червячный тормоз

трения коническая в
конструкции Пехачека

Таблица 1. Винтовые подъемные блоки
Е. Беккера.

Напбольш. подъем и. сила . . . kg

300

500

600

1000

Бес

с цепью для подъема па

3 m . . . j.........kg

груза и ручной цепииа каж-

дый лишний 1 m подъ-

ема ................kg

22

28

28

-2,5

3

Полная длина б стянутом состоянии
(между внутр, концами крюков) пип

Толяуша цепного железа . . . mm

450

7

500

8

600

7

без подвижн.
блока

до 6 ш. Тро-

Фиг. 1181.

конструкции

Беккера, дне

и цилиндрическая поверх-

с фрикционным тормозом

1500

2000

3000

4000

5000

6000

7500

37

46

65

78

100

120

160

195

4,5

740

8

5

7

8

10

12

14

16,5

800

9

900

10,5

100С

12

1120

14

1200

16

1300

17,5

1300

18,5

с подвижным блоком.
Новейшие цепные блоки с цилиндрическими зубчатыми колесами по
Виндгофу (фиг. 1181). Весьма высокий коэффициент полезного дей-
ствия—до 0,9, зубчатые колеса закрыты кожухом, вес незначителен,
небольшой размер, пыль и ржавчина на работу прибора влияния не ока-
зывают. Тормоз с наклонными зубьями по В и н д г о ф у. Поверхность тре-
пня, составленная из дисков, очень велика, износ соответственно мал.

Таблица 2. Блоки с цилиндрическими зубчатыми колесами системы
Пехачека.

Наиб, подъемн. сила . . kg
Вес для высоты подъе-
мов в.................£g

Вес на каждый 1 лишни»
метр высоты подъема бо-
лее иа................kg

Размер между внутр, гра-
нями крюков . . . mm

Наружи, диам. колеса . плп
Усилие тяги у цепи . . kg
Толщина цепного железа mm

250

19

500

25

2,5

280

160

25

8

2,5

350

210

30

8

750 1000

34 45

3 3,5

360 390

250 304

33 35

9,5 И

1500	2000	2500	1000	1500	2000	3000	4060	5000
65	85	106	35	43	60	85	112	140
4,5	6	7	4	&	6	8,5	10,5	12,5
450	470	530	550	600	690	780	830	920
378	378	450	210	250	304	378	378	450
46	62	62	30	33	35	46	(2	62
12,5	14 14,5		8	9,5	11	12,5	14	14,5

с подвижн. блоком.

без подвижн. блока

2.	Передача от приводного вала.

Область применения. Целесообразна лишь н тех случаях, где уже имеется
для других целей постоянно вращающийся приводный вал, поэтому при-
меняется только для лебедок п подъемников в мастерских. Производи-
тельность находится в зависимости от передачи, служащей для соедине-
ния (сцепления) подъемника с передаточным валом.

Клиновые (фрикционные) колеса. Диаметр движущего колеса
около 250 mm; большое колесо, в клинообразный обод которого входит
движущее колесо, пмоет диаметр 1000 до 1500 mm; число клинообразных
желобов—4. Сила, передаваемая по окружности одного клинообразного
желоба —около 25 kg. Допускаемая скорость по окружности 4 m/sec. Наи-
большая производительность поэтому 100 • 4/75 = 5 Р. S. Ободья обоих
фрикционных колес входят друг в друга иа глубину не более 5 mm,
а в противном случае происходит сильный износ. Сцепление колес до-
стигается путем взаимного их нажатия, при чем неизбежны толчки. Подъ-
емники и лебедки, с применением клинообразных фрикционных колес,
могут поэтому применяться лишь до скоростей груза в 0,4 m/sec.

Фрикционные соединения. Соединения при помощи разрезных пру-
жинящих колец по Штукенгольцу. Разрезное кольцо из чугуна,
пли, лучше, из марганцевой бронзы изготовляется так, чтобы оно пружи-
нило во внутрь; кольцо в раздвинутом состоянии надевается на обточен-
ный по цилиндру чугунный барабан. При помощи особого клина, концы
кольца могут быть раздвигаемы, кольцо прилегает тогда к окружности
цилиндрического барабана, производя на него равномерное давление.
Коэффициент трения около 0,1. Соединения с применением тормозной ленты
встречаются и в американских конструкциях. К стальной ленте прикре-
пляются на торец деревянные колобашки (тополь), и в таком видо лента
натянута вокруг чугунного диска. Применяется только в помещениях, тде
Фиг. 1183.

нет сырости, ибо дерево гигроскопично. Коэффициент тренпя около 0,2.
У обоих указанных фрикционных соединений давление не должно прево-

сходить р = 5 до 7 at, ибо при увеличении давления коэффициент трения

значительно уменьшается. Допускаемая скорость на окружности до 3 m sec

Допускаемая производительность рт = 3 до
5. Фрикционные соединения с разрезными
кольцами, при диаметре их до 400 mm,
могут передавать до 10 Р. S. Соединения
с тормозными лентами прп дпаметре шкива
800 mm передают до 30 Р. S. Большие
нагрузки сокращают продолжительность
службы.

Передача холостым и рабочим шкивами.
Применяется одинарный ремень шириною
до 150 mm. Допускаемая нагрузка до 7 leg
на 1 ст ширины ремия. В нпду необходи-
мости иметь направляющие вилки скорость
ремня не более 10 m/sec. Наибольшая про-
изводительность передачи поэтому не прево-
сходит 15 Р. S.

Тормоза. Для червячной передачи пере-
дача движения при помощи системы откры-
того и скрещенного ремней плп при помощи
обращенной передачи с двумя фрикционными
соединениями; это необходимо для возмож-
ности опусканпя порожнего крюка. Полная
надежность действия, ибо заданная скорость
опускания никогда не может быть превзой-
дена. Для удержания груза на месте до-
статочен тормоз, который замыкается от
действия особого груза и может быть разом-

кнут как прп подъеме, так и при опуска-
®иг’ 8 ’	нпп груза с помощью особой тяги, соединяю-

щей этот груз с распределителем ременной передачи. Нафиг. 1182 прсдстав-
лева схема расположения приборов. Распределитель ременной передачи дол-
жен иметь такую конструкцию, при которой открытый ремень неподвижен,
в то время когда скрещенный ремень перемещается, и наоборот; это
достигается при помощи специального барабана, на окружиосгн которого
выточены круглые и спиральные канавки (фиг. 1183). Если бы оба ремия
перемещались одновременно, то холостым шкивам следовало бы придавать

Обращенная пере-
дача с разрезными
фрикционными коль-
цами по фиг. 1184.

Если передача
производится цилин-
дрическими зубчаты-
ми колесами, то по-
рожний крюк спу-
скается сам собой
прп разомкнутом
тормозе. В этом слу-
чае достаточен один

Фиг. 1185.

открытый ремень. Тормоз должен быть храповой для того, чтобы подве-
шенный у крюка груз, будучи приподнят, не мог опускаться. Нафиг. 1185
показана схема подобной установки. Детальная конструкция храпового
тормоза приведена ниже (электрическая передача). Один ремень допу-
скается н тех случаях, когда машинист может наблюдать опускающийся
груз, ибо, в противном случае, легко превзойти допускаемую скорость
опускания груза; для подъемников необходимо поэтому проектировать

передачу открытым и скрещенным ремнем.

3.	Передача движения двигателями внутреннего
сгорания.

Область применения. Передача целесообразна во всех случаях, где
нет электрического тока: на стройках и при временных установках.
Двигателп внутреннего сгорания не могут быть лущены в ход под
нагрузкой, почему условия пользования ими для подъемных машии такие
же, как для передачи от приводных валов, а именно: фрикционные сое-
динения, или ременная передача скрещенным и открытым ремнем; про-
изводительность ограничивается пределом 15 Р. S.

Двигатель. По возможности компактная конструкция, малый соб-
ственный вес и спокойный ход без сотрясений; наиболее подходящими
являются быстроходные двух- или, лучше, четырех-цилиндровые двига-
тели автомобильного типа. Регулирование скорости может происходить
в ограниченной степени при помощи пропуска вспышек.

Тормоза, как и цри передаче от приводных валон.

4.	Передача паровыми машинами.

Область применения. Парообразование в специальных котлах при-
меняется редко, ибо в этих случаях подъемник не всегда готов для
действия. Для шахтиых подъемных машии, судовых лебедок п лловучих
кранов пар берется из котельной установки, предназначенной дли других
целей. Длинные паропроводы обусловливают большие расходы по их
содержанию и потерям пара.

Паровая машина. Необходимое условие, чтобы машина могла быть
пущена в ход под полною нагрузкою и но всех положениях кривошипа.
Машины должны быть сдвоенные с кривошипами под углом в 90°;
наполнение не менее 0,75 хода поршня. Размеры паровых дилпидров
. определяются для условий пуска в ход при наииевыгоднейшем положении

ЕЭ

Ff Р'П

кривошипа; последнее имеет место, когда
золотник одного из цилиндров закрыл
паровпускное окно (фиг. 1186).

Фиг. 1186.

Фиг. 1187.

Момент при пуске в ход — — ТР тра • (fs — 0,5 s), где D — диа-
метр цилиндра в т, ра — начальное давление в kg/cm2, f—наполнение
в %, s—ход поршпя н т.

Немедленно после пуска машины в ход, паровпускной клапан
несколько прикрывается для того, чтобы машина не могла „понести",
т.-е. чрезмерно увеличить число оборотов. Во избежание сотрясений
число оборотов машины не более 200. Конструкция машины должна
быть возможно простая: обыкновенный коробчатый золотвик. Механизм
1еремены хода применяется только для судовых подъемников; перестав-
ные золотинки для небольших машин

Фиг. 1188.	Фиг. 1189.

Тормоза. Наиболее распространенная, ио и наименее целесообраз-
ная установка показана па схеме фиг. 1187. Тормозная лента натяги-
вается педалью и удерживается н натянутом положении собачкой; дви-
жущая шестерня подвижная. Для подъема и опускания груза необходимо
обслуживать четыре рукоятки: запорный клапан, рычаг от шестерни,
педаль и собачку.
Более совершенной является установка по фиг. 1188. Тормозная
лента замыкает храповой тормоз при помощп особого груза и размы-
кает его от действия педали; шестерня подвижная. Здесь требуются
только три рукоятки: у запорного клапана, у рычага шестерни и педаль.
Груз в приподнятом положении удерживается на месте более надежно,
чем в предыдущей схеме.

Наиболее простое решение приведено на схеме фиг. 1189. Тормоз
конструируется как фрикционная муфта, вставленная между барабаном
лебедки и цилийдрическим зубчатым колесом передаточного механизма;
этим устраняется необходимость отодвигания шестерни. Кривошипный
вал удерживается от вращения в обратную сторону при помощи храпо-
вого колеса и собачки. Обслуживаются лишь две рукоятки: запорный
клапан и тормозной рычаг. Фрикционная муфта имеет форму чугун-
ного диска, обхваченного тормозной лентой с деревянной обкладкой.

б. Передача сжатым воздухом.

Область применения. Подъемные вороты в горном деле, когда для
отделения грунта пользуются пневматическими буровыми машинами.
Применяются сдвоенные машины, как и при паровом действии; отвер-
стие для отработанного воздуха непосредственно у золотниковой коробки
без специальных патрубков; образующийся прн расширении снег может
тогда легко удаляться. Пневматические вороты все более и более выте-
сняются электрическими; последние более экономичны в действии и не
подвержены влиянию погоды.

Б мастерских, где работа производится пневматическими инстру-
ментами, применяются пневматические подъемники прямого действия.
Удержание груза на место возможно лишь в том случае, если воздуш-
ный цилиндр снабжается особым масляным тормозным цилиндром. Боль-
шой габарит по высоте. Воздух подводится при помощи резинового
рукава, почему подъемник может перемещаться лишь иа незначительное
расстояние. Часто применяется в Америке. Вытесняется электрической
передачей.

6. Электрическая передача.

Область применения. Экономичность, надежность действия, готов-
ность к действию но всякое время, портативность и подвижность элек-
трических подъемных машин, а равно и легкая управляемость послужили
причиной почти всеобщего применения электрической передачи для
подъемных машин. По всей вероятности в ближайшее время все осталь-.
ные типы передач, за немногими лишь исключениями, будут вытеснены
передачей электрической.

Электродвигатели. Постоянный ток. В тех случаях, когда
машинист может наблюдать поднимаемый груз н когда отрицательных
нагрузок нет, — сериес-мотор является наиболее подходящим для разного
рода подъемников; он обладает большим моментом при пуске в ход,
и скорость его автоматически устанавливается в зависимости от вели-
чины нагрузки. Шунтовой двигатель применяется в тех случаях, когда
машинист не может видеть поднимаемого груза и где имеет место отри-
цательная нагрузка; это встречается у всех подъемных машин, полезный
груз которых отчасти уравновешивается противовесом, п у всех двух-
Таким образом, тормоз должен удерживать грузы иа месте перед

опусканием и после опускания, а равно и замедлять движение груза
в течение времени, предшествующего его остановке—остановочный
тормоз, — тормоз должен также принимать на себя работу опускаю-
щегося груза прп установившемся его движении с данной скоростью —
спускной тормоз. — Остановочный тормоз должен быть всегда тор-

мозом механическим, спускным тормозом
может служить также и электродвигатель,
надлежащим образом включенный в сеть.

Кулачный остановочный диск.
На фпг. 1192 представлена схема такого
тормоза. На одну из осей движущегося ме-
ханизма надет иа шпонке тормозной диск,
у которого колодки или тормозная леита
смыкаются от действия нагрузки илп пру-
жины. Двойной кулак, соединенный с пу-

jzj сковым реостатом, например, при помощи
, тяги размыкает тормоз как при подъеме
^=j==> груза, так и прп его опускании. Одновре-
менное размыкание тормоза и разгон дви-
гателя при начале подъема далеко не всегда

Фиг. 1192.	имеют место, почему кулачный остановоч-

ный тормоз применяется у подъемников
с червячной передачей; при этой последней, даже в случае весьма кру-
того червяка, обратный ход не мон ет последовать немедленно. В виду
необходимости иметь соединительную тягу между пусковым реостатом
и тормозом, последний иаходит применение лишь тогда, когда машинист

может находиться непосредственно у поднимаемого груза, т.-е. „прп
управлении на близком расстоянии".

Храповой остановочный диск. Схема на фиг. 1193. Тор-
мозный диск ие надет наглухо на ось, а соединен с движущим механиз-
мом при помощи храповика и собачки. Груз, действующий на тормоз,
приподнимается рычагом, непосредственно связанным с пусковым реоста-
том, лишь прп опускании груза; но время подъема груза тормозной диск
отделяется от движущего механизма при помощи храпоного механизма.
При иачале подъема здесь обратное движение груза вниз невозможно;
этот тип тормоза поэтому может применяться для подъемников, у кото-
рых передача производится плоскими зубчатыми колесами. Храповой
механизм должен быть снабжен либо управляющей собачкой, которая во
время подъема автоматически выходи? из зацеплении, либо фрикцион-
ной собачкой, зажимающейся в ободе соответственного фрикционного
диска. Этот тормоз, так же как и предыдущий, в виду имеющейся соеди-
нительной тяги между кулаком и реостатом, служит лишь для управле-
ния на близком расстоянии Одиа из лучших конструкций—завода Шюр-
мани—показана на фиг. 1194.

Остановочные тормоза с грунтовыми магнитами
Схема на фиг. 1195. Тормозный диск насажен наглухо на одпн из налов
движущего механизма; нагрузка тормоза, как во время подъема груза,
так и прн его опускании, приподнимается электромагнитом, включенным
в цепь параллельно с электродвигателем. Одновременное поднятие тор-
мозного груза и пускание двигателя в ход здесь обеспечено, поэтому
тормоз применим для передачи цилиндрическими зубчатыми колесами.

Фиг. 1193.

Фиг. 1194.

Соединительной тяги между тормозным грузом и пусковым реостатом ие
требуется, почему управление тормозом может происходить „на расстоя-

нии". Прн трехфазном

Фиг. 1195.

токе электромагнит заменяется особым электро-
двигателем, который прп работе вращается,
прижимаясь к особому пружинному останову,
через который проходит ток до тех пор, пока
тормоз разомкнут. Передача от этого электро-

Фиг. 1196.

мотора к тормозному грузу производится при помощи зубчатой полосы
или зубчатого сектора. Конструкция: предпочтителен тормоз с двойной
колодкой (фиг. 1196), поддающийся, по сравнению с ленточным тормо-
зом, более точной регулировке, и не подвергающий вал изгибу. Тормоз-
ные диски от 200 до 1500 ппп диаметром, ио нормам D1N 535.
Таблица 3. Шунтовые подъемники с магнитами для тормозов
(зав. AEG, фиг. 1197).

Подъемная сила		Подъем	С	D	Е	F	Н	К
25%	и  40%							
времени включения								
7	4,5	30	86	110			204	250
12,5	9,5	40	104	130	—	—	249	311
19	14	60	120	150	—	—	312	395
30	21	80	180	225	105	60	385	495
86	52	50	300	350	150	100	395	508
93	60	80	300	350	150	100	425	568
95	76	100	350	410	180	120	496	660
130	100	150	400	470	220	150	615	855

Фиг. 1197.	Фиг. 1198.

Таблица 4. Трехфазные тормозные моторы (зав. AEG. фиг. 1198)-

	Р	h	с	D	Е	Н	J	К		0	S	7		
Открытый .  Закрытый .	50  35	юо  100	346  346	396  396	145  145	550  550	166* 70  1661 70		189' 137  2211 154		17S  17ь	'3S  238	Ото  25:	120  120"

(/'—подъемная сила в kg; h—подъем).

Генераторный спускной тормоз. Если шунтовой двига-
тель пли мотор с контактными кольцами включить таким образом, чтобы
он вращал канатный барабан в направлении, соответствующем опусканию
груза, то этот двигатель превращается сам собою в генератор, как только
максимальная его скорость будет прсгголдена, примерно, на 1О"/о; даль-
нейшее увеличение скорости невозможно (фиг. 1199;. Включение предва-
рительного сопротивления увеличило бы скорость опускания. Применение:
подъемники и рудничные лебедки. Помощью мотора с регулируемым маг-
нитным полем (фиг. 1200) скорость спуска может быть понижена до
’/« н Выгоден при быстроходных лифтах. Схема Леоварда допу-
скает регулирование скорости спуска почти до нуля (фиг. 12°1). Приме-
няется у шахтных подъем-	л

«иг. 11'9.	Ф.1Г. 1200.	Фиг. 1201.

Коротко-замкнутый

гатель выключается из сети при

спускной тормоз. Шунтовой дви-
оиусканпи груза и коротко замыкается

через магнитное поле и предваритель-
ное сопротивление. Регулирование
скорости спуска через сопротивление
(фиг. 1202—1203). При 1 периоде
спуска через магнптпое поле прохо-
дит как ток короткого замыкания,
так и ток сети, и, вследствие этого,
получается сильное возбуждение, при

чем скорость пуска будет незначи-

тельна. Здесь применяют обыкновенный впускной тормоз для кранов.
При моторах с контактным кольцом спускающаяся тяжесть тормозится

включеиием тока обратного направления.

Кулачный спускной тормоз. Кулачный остаповочный тор-
моз может быть применен так же, как и спускной; для атом цели пуско-

Фиг. 1204.

вой реостат (инн контроллер) доикен иметь такую конструкцию, чтобы
при обратном движении распределительной рукоятки сначала не происхо-
дило бы смыкания тока, а лишь размыкание тормоза (фиг. 1193). Работа
опускающегося груза превращается путем трения в теплоту. Допустимая
нагрузка трущихся поверхностей будет соответственно малой Вследствие
отсутствия магнитного тормоза ото—одно пз простейших приспособлений
для тех случаев, когда вожатый находится вблизи подъемника. Приме-
няется: для береговых кранов.

Спускание тормоза с шунтовыми магнитами. Если
магнитный остановочпын тормоз при помощи тяги соединить с пусковым
реостатом, то его можно одновременно утилизировать как тормоз спуск-
ной (фиг. 1204). Схема применима для передачи цилиндрическими зуб-
чатыми колесами, но не для управления на расстоянии. Допускаемая
нагрузка и область применения — как для кулачного спускного тормоза.

Допустимая работа трения на 1 ст2 трущейся поверхности =
где плоскостное давление в at: p = N'.f; скорость скольжения:
v = ZR тт: 60 в m/sec, где:

N — давление иа поверхность трения в kg;

f — поверхность трения в ст2 (= 2 /?к1> 3/4 у лепты обхватом
3/4 окружности и = 2 lb у двух колодок длиной I СП)
н шириной b ст);

п — количество оборотон/min;

pv 620, для кратковременной работы и слабого отвода тепла
(деревянные колодки),

6 10, при длительной работе и плохом отводе тепла (металличе-
ские поверхности, погруженные в масло, или хорошо сма-
занные деревянные колодки с охлаждающимся водой тормоз-
ным диском),

6 30, при длительной работе н хорошем отводе тепла (металлические
поверхности, погруженные в масло, или хорошо смазанные де-
ревянные колодки с охлаждающимся водой тормозным диском).

Ъ) Подвешивание груза.

1. Цепи из круглого железа. Цепи некалиброванные, с корот-
кими звеньями. Применяются в случаях большой жесткости прово-
лочного каната, либо когда канат ржавеет.

Таблица 5. Цепи. Размеры согласно норм D1N 672 (фиг. 1205).

Размеры в mm.

Кругл, железо диам. d	Внутр, шир.	Внутр, длина  1	Полезн. усилие тяги е kg	Вес  1 m kg	Кругл, железо диам.  d	Внутр, шир.  Ъ	Внутр, длина  1	Полети, усилие ТЯГИ в kg	Вес  1 ш kg
	10	22	350	1,1	24	36	67	5 500	13
8	12	24	Г,00	1,35	27	40	75	6 750	17
9,5	14	27	750	2	30	45	84	8 500	21
11	17	31	1000	2,7	33	49	92	10 500	25
13	20	36	1500	3,8	36	54	100	12 250	30
1G	24	45	2500	6	40	60	110	15 100	36
19	29	53	3500	8,1	44	66	120	18 500	45
22	34	62	4500	11					
[Цепи следует испытывать по всей длине на удвоенное полезное уси-
лие тяги. При приемках следует брать пробу для испытания сопротивле-
ния разрыва на каждые 50 m длины. Сопротивление разрыву—4-кратиое
в установках полезное усилие тяги. При невыгодных условиях, напр.,
с ударами, указанные значения для полезного усилия умень-
шены вдвое].

Материал — литая сталь (пудлинговая сталь только
по особому заказу).

Испытание производится на растяжение и изгиб. Ра-

счет обыкновенно ведется только на растяжение с соответ- Фиг-12°5-
ственио уменьшенным напряжением:

Р = (2	: 4) • fc2.

[Сопротивленце разрыву (получено разрывом 3—5 звеньев)!):

Ks = 2 400 kg/cm2 (нормы морского министерства)

Кг = 2 800 kg/cm2 (согласно данных ДЕМАГ)

Допускаемое напряжение:

Kz — 600 kg/cm2 н благоприятных случаях (четырехкрат-
ный коэффициент безопасности),

Kz = 300 kg/cm2 в неблагоприятных случаях (восьмикрат-
ный коэффициент безопасности)].

Цепной блок и барабан. Сечение канавки делтют так, чтобы
цепь ложилась в любом положении: отсюда радиус = 1,75 d (фиг. 1206
и 1207): ширина бороздки b = 3d (d = диаметр круглого железа). Диа-
метр блока и барабана D^20d с целью уменьшения напряжения от
изгиба. Укрепление цепи на барабане согласно фиг. 1208. Укрепление

коипа — одним или двумя
винтами. Избегать. пере-
кручивания цени.

Фиг. 1207.

Фпг. 1208.

Фиг. 1206.

Калиброванные цепи с короткими звеньями. Применяются при ручных
приводах, так как благодаря неизбежным ударам и срабатыванию при
механических приводах точные размеры нельзя было бы сохранить.

’) См. стр. 1.

Хютте. Т. П.
Таблица б. Цепи. Размеры по DIN 671 (фпг. 1209).

Ручная цепь. Размеры в mm.

S o'»  *3 т .  & в  а * «	Внутреп. ширила Ь	Внутрен. длина 1	Полезная сила kg	Вес 1 m в kg
5	8	18,5	175	0,5
6			250	0,72
				
		1 L ( ) ) "Ъ		
		Фиг. 1209.		

Подъемная цепь. Размсрывтт				
Круглое железо диам. d	Внутр.  ширина Ь ।	Внутр.  длина 1	।	Полезная сила kg	Вос 1 m j В kg
7	8	22	350	1
8	9,5	24	500	1,3
9,5	11	27	750	1,9
11	13	31	1000	2,7
13	16	36	1500	3,75
16	19	45	2500	5,8
19	23	53	3500	8
23	28	64	5000	12

Цепи испытываются леей своей длиной на двукратное полезное усилие. При приемке
следует брать пробу для испытания сопротивлению на разрыв на каждые 50 m цепи.
Con роти иление разрыву четырехкратного полезного усилия тяги. Сила, являющаяся

вследствие опоздания при спуске, включая растягивающее усилие, вызываемое весом
н»1,.ояшейся тяжести, не должна превосходить величины полезного усилия тяги, указан-
ного в таблицах.

Материал. Литое железо, прочностью 36 до 40 kg/mm2 с удли-
нением 22—18°/о-

II а пряжение. Меньшее, нежели у круглых железных цепей, для
избежания вредных изменений формы вследствие плохого обхвата колеса.

fcD 600 kg/cm2 — н благоприятных условиях (постепенное тормо-

жение),

£г=§300 kg/cm2 — в менее благоприятных условиях (резкое тор-
можение).

Цепные колеса.
Позволяют возможное
уменьшение грузового
плеча и применение
большой длины целей
при наименьшей потреб-

Фиг. 1211.

Фнг. 1210

пости в месте. На тяговом колесе они дают возможность ручного привода
с любой высоты (d = 6 до 7 mm). Тяга рабочего иа ручной цепи *_ 30 kg
Цепное колесо с 8-ю зубцами (фпг. 1210).
Если I — длина звена в свету и г количество зубьев цепного колеса,
то радиус делительного круга

Г 2 [sin (9О°/г)] [cos (90°/?)] '

Для слабых
можно лрпнять

целей с большим количеством зубьев
г = 1: 2 sin (90°/г).

(тяговое колесо}

Конец пели, сбегающий со шкива, следует отклонить при помощи
направляющего ролика а илн бугеля так, чтобы зацепление происходило-
ио крайней мере на половине окружности цеппого колеса; скребок дод-
жей освобождать звенья цепи (фиг, 1211).

Калиброванная и некалиброванная конвейерная цепь с длинными
звеньями Область применения: для цепных дорог, для буро-

угольных шахт

Материал: ли-
тая сталь (пудлин-
говая сталь по осо-
бому заказу)

Прп вод: цепной
шкив с выступами
с радиально пере-
ставляемыми захва-
тами для калибро-
ванных конвейерных
цепей; гладкие цеп-
ные блоки с двуми
желобами с проме-
жуточным блоком
для некалиброван-
вых конвейерных
цепей.

Фиг. 1212.

Таблица 7.

Размеры по DIN 670

(фиг. 1212), размеры в mm.

Круг- лое же- лезо диам.  d	Вну- трснияя ширина  Ъ	Впу- треп иля длила  1	Вес 1 в kg
16	24	56	5/2
18	27	63	6,5
20	30	70	8,2
22	33	77	10
24	36	84	12
26	39	91	14,5
28	42	98	16,5
80	45	105	19

Цепь с распорками. Применяется для якорей; прочность на 2О°/С
больше цепей без распорок. Форма согласно фиг. 1213.

Нагрузка:

Сопротивление разрыву КЬг = 2700 kg/cm2 (норма морского мини-
стерства).

Пробная нагрузка . . . кр = 1800 kg/cm2 (норма морского мини-
стерства).

Допускаемое напряжение к.= 955 kg/cni2(nopMa морского мини-
стерства^

2- Цепь Галля. Применяется вследстве высокого относительного
давления на болты только при небольших скоростях </0,5 m/sec. Вслед-
ствие быстрого ржавления не применяется на открытом воздухе; недо-
пустимо также применение ее в пыльных помещениях- Большой вес
исключает применение этого рода цепей для больших подъемов. Употре-
бление этих цепей выгодно при весьма большом растягивающем усилии,
небольших скоростях н неболь-
шом ходе. Необходима хорошая
смазка.

Конструкция. Болты и
накладки из стали. Цепь Галля,
изготовляемая фирмой Цобель и
Нейберт и К" (фпг. 1214) дает
пятикратную прочность для гру-
зов, указанных в таблице.

Напряжение от растяжения
в накладках:

р = Р: [(Ь — d) si] =

= 4С0 — 800 kg/cm2
увеличивается пропорционально
толщине цепи.

р = Р: dsi = 800 до 1100 kg/cm2.

Таблица 8. Цепи Галля, размеры 1), зав. Цобель, Нейберт и К0

(Шмалькальден).

Р—скрытая грузоподъемность, q— собственный вес в kg/m иг- коли-

Фпг. 1214.

Давление на стенки болтов:

чество пластин.

р 1	1  kg 1 шт	i	8  шт	h  шт	а  шт	тт	Ъ тт	В тт	тт	kg/mm	Примечания

100	15	2	1,5
250	20	2	2
500	25	2	3
750	30	4	2
1000	35	4	2
1 500	40	4	2,5
2 000	45	4	3
3 000	50	6	3
4 000	55	6	4
5 000	60	6	4
6 000	65	6	4
7 500	70	8	4,5
10 000	80	8	4,5
12 5СО	85	8	5
15 000	90	8	5,5
17 500	100	8	6
20 000	110	8	6
25 000	120	8	6,5
30 000	130	8	7

12  15	4  6	5  7,5	12  15	23  38	6  9	0,7  1,0		Склепанная
18	8	10	18	38	12	2,0		
20	9	11	20	45	13	2,7		подкладки
27	10	12	22	50	15	3,8		
30	12	14	25	60	18	5,0		
35	14	17	30	67	I	7,1		
38	17,5	22	35	90	26	П,1		Склепанная
40	21	24	40	110	32	16,5		
46	23	26	45	118	34	19,0		• с подклад-
53	24	28	45	125	36	24,0		кой
53	26	32	50	150 '	40	31,5		
65	30	34	60	165	45	34,0		
70	31	35	65	180	47	44,8		
75	34	38	70	195	50	51,1		
80	36	40	75	208	54	58,1		Скреплен-
85	38	43	80	215	56	74,4		
100	40	45	90	235	СО	83,3		ная болтами.
106	45	50	100	2/5	65	100,0		
Цепное колесо1). Оси цепей (фиг. 1215) из кованной стали
и пепиые колеса (фпг. 1216) из литой стали снабжаются по сторонам обой-
мами, на которые накладываются головки накладок. Наименьшее количество
зубьев z = 8; профиль головки зубьев образуется частями окружности
круга, описываемого вокруг центра смежного звена. Предохранительный
кожух недопустим. Радиус дели-

Фпг. 1215.

Фпг. 1216.

Направляющие ролики имеют, вместо зубьев, гладкие цилиндриче-
ские венцы, иа которые и ложатся болты.

3. Проволочный канат. Преимущества каната—надежность в работе,
так как разрушение происходит лпшь постепенно, большая эластичность,
занимает незначительное место на барабане; незначительный собствен-
ный вес, бесшумный ход, что делает удобным применение этого каната
для больших скоростей (до v = 30 m/sec). Многоирядные канаты при-
меняются с бодьшпм коэффициентом полезного действия для подъема
больших грузов (до 250 t).

Конструкция. Проволочные канаты из большого количества
тонких проволок более гибки, нежели канаты из малого количества тол-
стых проволок, но более подвержены заржавленпю. Крутка по способу
Альберта изгибается легче и более прочна, чем крутка вакрест, но канат
более скручивается при нагрузке и разгрузке, поэтому она применяется
только у направляемых тяжестей. Канаты у которых отсутствует скру-
чивание, составлены из прядей с правым и левым ходом.

Наиболее употребительны:

Канат для шахтных подъемников. Диаметр барабана
и скорость велики, ржавление опасно, поэтому канат делается из тол-
стых проволок: большей частью 2 или 3 mm. Диаметр барабана.
> 1000 диаметров проволоки и > 100 диаметров каната.

Канат для подъемиикон с треугольными прядями.
Сердцевины прядей не пеньковые, а состоят из трех фасонных проволок,
образующих вместе треугольник. Компактностью обусловливается незна-
чительный диаметр каната и хорошее залегание каната на желобке
и прядей между собою.

Крановый канат из круглых прядей. Диаметр барабана.
и скорость каната малы, поэтому канат изготовляется из тонких прово-
лок: большею частью 0,8—2 mm. Диаметр барабана 500 диаметров,
проволоки.

Ср. также стр. 282.
Таблица 9. Проволочный канат для кранов, подъемников, блоков,
DIN 655.

Крутка ixi крест

Крутка по способу Альберта.

Фиг. 1217 а, Ь.

правый ход г, левый ход I

Проволоки в прядях имеют на-
правление противоположное прядям
в канате.

Фиг. 1218 а, Ь.

правый ход г, левый ход I,

Проволоки в прядях и пряда
в канате имеют одинаковое напра-
вление.

Обозначение проволочного каната с диаметром в 20 mm из 6 прядей по 37 проволов
диаметром 0,9 mm; проволочный канат В 20, DIN 655 *).

Т и и	Прядь каната	Колич. провод. для 1 пряди	Общее колич. проволок	|	Диаметр каната в mm		S д 5 s £ S ° д  ё Й р,  1=	Сечение всех | пров. в канате ! в mm2	1	Апалитич. вес в kg,m	С о пр отивление		kg/mm2
								130	160	180
								Аиалитич. прочность на разрыв в kg		
А				6,5	0,4	14,3	0,135	1860	2290	2570
				8	0,5	22,4	0,21	29)0	3580	4030
				9,5	0,6	32,2	0,30	4190	5150	5800
				11	0,7	43,9	0,41	5700	7020	7900
				13	0,8	57,3	0,54	7450	9170	10310
	6	19	114	14	0,9	72,5	0,68	9430	11600	13050
Фиг. 1219.				16	1,0	89,4	0,84	116’0	14300	16090
				17	1,1	108,3	1,02	14080	17330	19490
6 X 19 — 114 проволок				19	1,2	128,9	1,22	16760	20620	23303
я 1 волокнистая вкладка										
				20	1,3	151,3	1,43	19670	24190	27230
				22	1,4	175,2	1,66	22820	28060	31590

9 Канаты скручиваются накрест или с правым ходом, если не предъявляется особое
требование с левым ходом. В этом случае обозначение будет следующее: канат BL Z 20
DIN 655. Сечение каната н вес метра могут разниться на 5°/0 от установленного
веса.

При расчете сопротивления излому берут сумму всех проволок составляющих канат.
Значение сопротивления излому отдельных проволок, составляющих канат, может раз-
ниться со средним значением всего каната на Ю°/о. Сечение барабана, шкивов и ро-
ликов берут обыкновенно 500-кратным ссчепвя проволоки. Желобки должны умещать
в себе объема каната. Расстояние желобков выбирается так, чтобы канаты при откло-
нении ле касались друг друга. Защемление каната в желобках не должно иметь места.

Канаты из проволок с сопротивлением в 130 ц 160 kg'mm2 бывают голые или оцппко-
®апиыс, со 180 kg.mni2 исключительно голые.

Материал: стальная проволока с. сопротивлением 130—180 kg/mm*
		о _	tr	св	а  д	и rf	о ф	Сопротивление		kg/mm2
	св	К) ° 5 д- 5	К о о	св	о Ё  F	g 35 д g	д	130	160	180
	И		м *							
Тип		** к	о	1—-	° е	а «	е- —			
	Л с;	s  ч Д	gg	S S к в К в	Я д п °	<х> и S о В	ta ли kg/п	Лиалитич. прочность на		
	р.	Л	ХО С. О К		Й К	$&»	<3 д	разрыв в		kg
				9	0,4	27,9	0,26	3630	4460	5020
				11	0,5	43,6	0,41	5670	6980	7850
				13	0,6	62,8	0,59	8160	10050	11300
В				15	0,7	85,4	0,81	11100	13660	15370
				18	0,8	111,6  141,2	1,06	14510	17860	20090
				20	0,9		1,34	18360	22590	25420
				22	1,0	174,4	1,65	22670	27900	31390
				24	1,1	211,0	2,00	27430	33750	37980
	в	37	222	26	1,2	251,1	2,38	32640	40180	45200
				28	1,3	294,7	2,80	38310	47150	53050
Фиг. 1220-				31	1,4	341,7	3,24	44420	54670	61510
				33	1,5	392,3	3,72	51000	62770	70610
6 X 37 = 222 проволоки и 1 волокнистая вкладка				35  37	1,6  1,7	446,4  503,9	4,24  4,78	58030  65510	71420  80620	80350  90700
				39	1,8	564,9	5,36	73440	90380	101680
				42	1,9  2,0	629,4	5,97	81820	100700	113290
				44		697,4	6,62	90660	111600	125530
				20	0,7	140,9	1,33	18320	22540	25360
г				22	0,8	183,9	1,74	23900	29420	33100
				25	0,9	232,8	2,21	30260	37250	41900
				28	1,0	287,5	2,73	37380	46000	51750
				31	1,1  1,2	347,8	3,30	45210	55650	61600
				34		413,9	3,93	53800	66200	74500
				36	1,3	485,8	4,61	63150	77730	87440
	6	61	366	39	1,4	563,4	5,35	73240	90140	101410
				42	1,5	646,8	6,14	84080	103490	116420
Фиг. 1221.				45	1,6	735,9	6,99	95670	117740	132460
				48	1,7	830,7	7,89	107990	132910	149530
6 X 61 — 366 проволок				51	1,8	931,4	8,84	121080	149020	167650
и 1 волокнистая вкладка				53	1,9	1037,7	9,85	134900	166030	186790
				56	.2,0	1149,8	10.92	149470	183970	206960

Поддерживающий канат. Состоит из одного стренга, либо
нз очень толстых круглых проволок, либо из фасонных проволок, обра-
зующих гладкую поверхность. Большая сопротивляемость ржавчине
и износу, но малая гибкость, поэтому у натяжных роликов необходимо
включать цепные звенья. Исключительно для подъемных висячих дорог.

Нагрузка. Применяется сименс-мартеновская стальная прово-
лока с сопротивлением на разрыв Ке = 12 000 до 18 000 kg/cm2. Сопро-
тивление каната на разрыв на испытательной машине на 10% меньше
сопротивлений разрыву, помещенных в таблице значений для отдельной
проволоки.

Полное напряжение к = кг -I- кь,

Напряжение от растягивания кя~8:	i,
Напряжение при изгибе к.ь = сЕ  8: D.

Здесь 8 — статическая нагрузка -J- сопротивление массы в kg, о — тол-
щина проволоки в mm, D—диаметр барабана в mm, i — количество
проволоки в ееченпи, Е—2150000 kg/cm2 для стальной проволоки.

Исааксен (Z. d. V. d. I. 1907, стр. 652) рекомендует c = J/s Л-м
канатов, изгибаемых в одном направлении, и с = 1 для канатов, изги-
баемых попеременно в обоих направлениях.

к — 12 000/10 илн 18 000/10 для цепей при пассажирском движении
к = 12 000/6 нли 18 000/6 для грузового транспорта.

Канатный блок. Канатный блок снабжен одним желобом согласно
фиг. 1222 (нормы DIN 690) без подстилки под канатом в ободе. В боль-
шинстве случаев необходимы предохранительные обоймы для предупре-
ждения соскакивания каната из бороздки. Канатный блок с шариковым
подшипником см. фнг. 1222.

Фиг. 1222.

Таблица 10. Профиль желоба поддерживающего
ролика (DJN 690) (фиг. 1222).

Для диаметра  каната		Ъ		Г
6,5- 9	30	20	18	5
9,5—14	40	30	25	8
15-20	56	40	32	12
22—26	72	50	40	15
28—31	80	60	48	18
33-39	95	72	56	22
42—48	115	85	64	25
51-56	135	100	75	30

Фиг. 1223.

Фиг. 1224.

Канатный барабан имеет винтообразно выточенную полукруглою
сечения бороздку: ширина бороздки приблизительно на 2 mm больше
толщины каната. Отклонение каната от среднего положения •- !/50.

Укрепление каната производится таким образом, чтобы, канат, умень-
шающийся в толщине благодаря постепенному спресеованию пеньковой
сердцевины, не мог выскользнуть н мог бы быть легко заменен. Целе-
сообразно либо укрепление многократным обкручиванием вокруг ступицы
барабана (фнг. 1223), либо укрепление посредством клина (фпг. 1224).

4-	Пеньковый канат применяется в виде петли для подвешивании
грузов на крюк (см. таблицу 11).

Таблица 11. Размеры пенькового
каната.

(Зав. Фельтен и Гпльом, Кельн ва
Рейне).

Гр j зоподъемность
в kg при 8-кратпой
прочности

13

16

18

20

23

26

29

33

36

39

46

52

55

60

65

70

75

80

85

90

95

100

110

120

130

140

150

0,14
0,21
0,25
0,31
0,39

0,51
0,67
0,80
0,96

1,15

1,50
1,95
2,25
2,55
2,90

3,50
3,90
4,50
5,00
5,60

6,30

7,20

8,50

9,60

11,50

13,60

15,30

130

200

254

314

416

531

6С0

855

1017

1194

1661

2122

2226

2473

2694

2885

3160

3328

3757

4133

46^5

5163

60'6

7206

8300

9610

10810

145

230

290
350

470

600

740

960
1145

1340

1870
2390

2493
2755

2984

3221
3587

4020
4395

4848

5400
5887

6886
8051

9286

10577

11700

165
251

330
393

519

663

825
1067
1271
1492

2055
2599

2783
3180
3563

3846
4101
4460
4890

5404

5932
6476
7598
8890

10103

11535
12805

Фиг. 1227.

5.	Грузовые крюки. Обыкновенные крюки (фиг. 1225) с большим
отверстием, для небольших скоростей подъема до 0,25 m/sec. (См. таб-
лицу 12, стр. 923). Обыкновенные крюки с малым отверстием н предо-
хранителем от выскакивания каната (фиг. 1226) для больших скоростей.
Двойные крюки (фпг. 1227, таблица 12а, стр. 923) для литейных и меха-
нических мастерских.
Ушки составленные из 1 части (фиг. 1228) для грузов ниже 25 тоня;
составленные из трех частей для грузов свыше 25 тонн (фнг. 1229).

Укрепление крюка. Целесообразно вращение крюка вокруг
осп на шариковых подшипниках (фиг. 1230). Медное кольцо, помещаю-

щееся во втулке, предупреждает выскакивание обоймы катания: под гай-
кой положена предохранительная подкладка. Между грузом и крюком
целесообразна обыкновенная цепь длиною 0,5 — 1 m

Фиг. 1231.

(фиг. 1231) для того, чтобы крюк легко можно было
оттянуть в сторону. Между подвижным блоком и крю-
ком целесообразно устройство двойного шарппра или
подвеса (фиг. 1232) для избежанпя напряжения при
изгпбе в цапфе крюка. Рекомендуется, вследствие
малой эластичности, вставлять пружины прн под-

веске; прн проволочных канатах пружины излишни,
так как канат сам по себе эластпчен.

II а г р у з к а. Прн форме
крюка, где радиус кривизны
средней кривой линии крюка
= г -|- подъемную силу
крюка для критического сече-
ния получаем (в kg) из фор-
мулы для 6 (I т., отд. Сопрот.

Фиг. 1232.

матер., стр. 720):

Р = к т/1''  г : «j.

Здесь F—кпптическое сечение в cm2, fc, — допускаемое растяги-
вающее усилие, Лг = kg/cm3 г — раоиус отверстия в cm‘ —расстояние
центра, тяжести сечения от растягиваемого волокна, ж—см. том I, стр. 720-

Расчет крюка как бруска прямоугольного сечения даст на 40—50 &
меньшее напряжение.

Материал—вязкое сварочное железо; кг = 900— 1200 kg/cm2, взави-
симостп от качества материала.

Допускаемое растягивающее усилие сердечника нарезки:
ks — 500—600 kg/cm2.

Допускаемое давление на поверхность цапфы: р = 100 at. При ра-
счете двойного крюка берут половину тяжести па каждую половину крюка,
и направленные силы под углом а = 45е.
Ушко, состоящее пз одной части, можно рассчитывать • как балку,
закрепленную с обоих концов:

i/g Pl = Wkb (I — расстояние между опорами),
где для эллиптического сечения высотой h и шириной Ъ

W = 0,1 Ъ№.

Ушко, состоящее из трех частей, рассчитывают как свободно лежа-
щую балку:	!/д	= Wk,, (I — расстояние между опорами).

Таблица 12. Грузоподъемный крюк для подъемных машин.

(ДЕМАГ) (фиг. 1225).

ГруСОПОДЪ-! емпосаь в 11	Величина 1 раскрыт, а	Сечение						Высота			f	d
		В	&	Л	А		7ц	V	И*)	Н		
1	50	40	18	50	36	18	45	135	225	95	50	28
2,5	70	58	25	70	50	25	60	160	280	110	60	38
5	90	78	30	90	62	30	75	200	325	135	70	50
7,5	100	95	40	по	80	40	95	225	390	175	80	60
10	120	ПО	45	130	90	45	по	270	410	190	90	70
15	140	135	50	160	110	50	140	315	490	205	105	75
20	160	145	58	175	125	58	150	360	570	240	120	90
25	180	160	65	190	140	65	165	405	620	270	135	100
30	200	175	70	205	150	70	180	450	700	300	150	ПО
40	220	200	80	230	175	80	205	500	710	350	165	120
50	240	220	90	255	190	90	225	540	720	380	180	135
€0	260	210	95	280	210	95	250	590	780	410	195	150
75	280	265	105	310	235	105	280	630	850	450	210	170
100	300	300	120	360	270	120	325	700	975	500	225	200

*) Значения V, относятся к грузовым крюкам, применяемым между канатными блоками
s имеющими поэтому более длинную шейку; обычно употребляемые формы и размеры иока-
ваны на фиг. 1225.

Таблица 12а. Двойной крюк (фиг. 1227).

	О *  Б S  ? о	Величина раскрыт, а!	Сечение						Высота	Нарезка		Стержень		
			Ъ	В	h		А	7ц	А	d	В		d.:	d3
	5	80	25	60	89	25	55	70	180	44,45	55	48	53	53
	7,5	95	30	70	103	30	65	80	220	57,15	70	60	65	65
	0	ПО	35	90	115	35	80	90	240	63,50	75	67	72	72
12.5		120	40	90	131	40	80	105	260	63,50	75	67	72	72
1	5	130	40	100	143	40	95	115	280	69,85	80	73	78	78
i	7,5	150	45	по	158	45	100	120	320	82,55	95	86	95	105
20		150	45	по	158	45	105	120	320	82,55	95	86	95	105
35		160	50	130	180	50	115	140	360	95,25	по	98	10»	115
30		180	55	140	194	55	125	150	400	101,6	П5	105	115	125
40		200	55	150	218	55	135	171)	440	114,3	130	120	130	140
50		220	65	170	244	65	150	190	500	127,0	145	130	140	155
Таблица 13. Крюк для подъемников (DIN 687)
(фнг. 1233).

Грузо- подъем- ность в t	Величина  зева а	£1)	Ъ	е	/*)	d
1	50	245	50	151	94	28
2,5	70	274	60	170	104	38
5	90	332	70	200	132	48
7,5	100	421	80	246	175	60
10	120	451	90	261	190	67
15	140	522	100	315	207	73
20	160	613	120	370	243	86
25	180	675	140	410	265	98
30	200	713	150	427	286	105
40	220	837	160	500	337	120
50	240	887	185	525	362	130
60	260	981	200	590	391	145
75	200	1050	220	600	450	170
100	320	1200	240	700	500	195

Фиг. 1233.

1) Размеры для
серийного изготовле-
ния. Для единичных
случаев размеры за-
висят от высоты по-
перечной балки, в
которую вставляется
крюк.

Материал и сечение крюка следует выбирать с 5-кратным запасом
прочности для данной подъемной силы. Такая же надежность должна
быть и у сочения сердечника цапфы после ее обработки. Крюки должны
быть хорошо отожжены. Выполнение: необработанные. Материал: литая сталь.

Таблица 14. Крюн с цапфой для ручного подъемного механизма
(DIN 688) (фиг. 1234).

Грузоподъем- Величина
ность kg зева a L " с в f

50
100
150
250
500

1000
1500
2000
3000
4000

5000
7500

25	65	16	25	35	30	18	1
28	75	18	30	40	35	20	10
30	85	20	35	45	40	23	13
35	95	22	40	50	45	27	16
42	115	24	50	60	55	33	20
48	135	26	60	70	65	40	23
52	145	28	65	75	70	45	26
55	155	30	70	80	75	50	29
60	170	35	75	90	80	54	32
65	185	40	80	100	85	58	39
70	200	45	90	ПО	90	62	45
85	240	60	105	135	105	70	51

Фиг. 1234.

Примечание к таблице 14- Материал и сечение
крюка следует выбирать с 5-кратным запасом прочности
для данной подъемной силы. Такая же надежность должна
быть и у сечения сердечника цапфы после обработки
его. Крюки должны быть хорошо отожжены. Выпол-
нение: необработанные. Материал: литая сталь.
Таблица 15. Крюк с кольцом для ручного подъемного механизма
(D1N 689) (фнг. 1235).

Грузоподъем- ность kg	Величина зева а	L	Ь	с	е	h	Кольцо	
							D	а
50	25	55	16	25	35	18	20	8
100	28	65	18	30	40	20	25	10
150	30	75	20	35	45	23	30	14
250	35	88	22	40	60	27	38	17
500	42	104	24	50	60	38	44	19
1000	48	120	26	60	70	40	50	22
1500	52	130	28	65	75	45	55	24
2000	55	140	30	70	80	50	60	26
3000	60	160	35	75	90	54	70	30
4000	65	175	40	80	100	58	75	32
5000	70	195	45	90	110’	62	85	35

Примечание к таблице 15. Материал и сечение крюка следует
выбирать с 5 кратным запасом прочности для данной аодьэянон силы.
Крюки должны быть хорошо отожжены. Выполнение: необработанные.
Материал: литая сталь.

Фиг. 1235.	Фиг. 1236.

6. Магнитные

подъемники для чугуна,

металлических стружек (фиг. 1236).

обрезков железа, опилок,

Таблица 16. Круглые машины (ДЕМАГ) (фнг. 1236).

700

900

1100

1зоо

1400

1550

1750

1900

225	270	1,2
250	500	2.6
285	800	4,0
325	1400	5.5
345	1850	6,5
375	2500	8,0
385	28<»0	10,0
395	3200	11,0

	Средняя производи!сльиость в к				g для	
я  §	о	о		к W и	о  S Й н	3 к я
				с		а а
		И н о			>. ч	
	й -		Й	о	f-, я	св Я
W	О. я °	О В о  И*	S		>» с  F О	О о
4000	2500	500	250	200	150	100
8000	4000	750	350	300	200	150
11000	5000	ЮХ)	500	400	359	250
15000	6000	1500	700	600	550	350
18000	7000	2000	8ГЮ	750	750	500
20000	8000	2500	1200	1000	'7 Л0	600
25000	9000	3000	1400	1200		700
30000	юооо	4000	1600	1400	1100	800
Катушка помещается в особом ящике, прикреплена болтами и эластично

прижата пружиной

к

кожуху, благодаря чему возможно тепловое сжатие
и расширение без зазоров. Катушка наматывается
особой машиной, просушивается в вакууме и покры-
вается сплошь особой, подогретой и превращен-

Фиг. 1237.

ной в жидкость массой,

под высоким давлением. Эта масса является

хорошим изолятором. Снаружи катушка изолирована слюдой и снабжена

целым рядом бандажей.

7.	Клещи. Грузовая цепь смыкает клещи,
особая вспомогательная цепь их размыкает.
Существенное сбсреженне в рабочей силе полу-
чается лишь тогда, когда клещи подвешены не к
гибким канатам, а кжесткомустержню(фнг.1237).

8.	Передвижные ковши. Передвижные
ковши для массового транспортирования
должны иметь такую форму, при которой опо-
ражнивание происходит по возможности без
помощи рабочего.

Опрокидывающиеся ковши (фиг.
1238) опоражниваются при помощи подъема
защелки и после опорожнения автоматически
возвращаются обратно в нормальное верти-
кальное положение. Форма ковшей должна
удовлетворять условию; чтобы центр тяжести
наполненного ковша был расположен над точкой
подвеса, центр тяжести порожнего ковша, на-
против того, под точкой подвеса.

Шарнирные корыта (фиг. 1239)
состоят из двух частей, каждая сечением
в четверть круга, соединенных шарниром;
подъемный канат прикреплен к шарниру и удер-
живает корыто в сомкнутом состоянии. Второй
канат прикреплен к наружным краям корыта;
при его натяжении и ослаблении подъемного

каната корыто раскрывается; опоражнивание происходит, таким обра-
зом, управлением с площадки, без помощи рабочих.
Литейный ковш (фиг. 1210) для жидкой, чугуна подвешивается
к скобе н поворачивается от руки при помощи червячной передачи илн.

лучше, с площадки машиниста,
при помощи вспомогательного
подъемного механизма с электро-
двигателем.

Колошниковые ковши (фиг.
1241) имеют такую форму, при
которой канат (ослабленный) пред-
варительно надевает на ковш
крышку, делая, таким образом,
выход колошниковых газов невоз-

Таблица 17. Опрокидывающиеся ковши (ДЕМАГ) (фиг. 1238).						
Объем т3	а	Ь	е	d	с	Вес kg
0,5 1,0 2,0 3,0	970 1120 1R12  2014	1300  1496  2172  3584	810  995  1020  1330	1300  1670  1750  2200	1125  1370  1880  2060	262  540  778  1620

можным; при дальнейшем ослаблении каната воронкообразное дно ковша
опускается, и находящийся внутри него материал высыпается.

Таблица 18. Шарнирное ко-
рыто (ДЕМАГ) (фиг. 1230).

Фиг. 1240.

Таблица 20. Колошниковый
ковш (ДЕМАГ) (фиг. 1241).

9- Шарнирные

Фиг. 1241.

Состоят из двух ковшей.

9- Шарнирные ковши (а л и г а т о р ы).
установленных в раме; последняя подвешена к опоражнивающей цепи;
•смыкающая цепь прикреплена к ковшам через посредство системы блоков,
у которой неподвижные блоки прикреплены к раме. Составляющая
по направлению створа ковшей, действующая вертикально вниз, равна
собственному весу ковшей за вычетом натяжения смыкающих цепей.
Смыкающая сила поэтому тем больше, чем больше передаточное число
системы блоков. Передача для угольных ковшей 1:4 до 1:6, для
зерна 1 : 2. Вместо блоков можно применять другой способ передачи:
передаточные барабаны, зубчатые колеса.

Таблица 21. Экскава-
тор для канатной уста-
новки (ДЕМАГ) (фиг. 1242).

Фиг. 1242.

Объем т3	А	В	С	в	Е
1	2050	1 1100 2150		2+50	2500
17.	2150	1200 2350		2550	2650
1'L	2275	1300 2500		2650	2850
Is/.	2375	1400 2650		2750	3100
2	2475	1500 2750		2850	3250
27,	2600	1575[285О		2950	3400
2*L	2700	1650 2950		3050	3550
27,	2800	1700 3050		3150	3650
3	2900	1750 3150		3250	3750
З'/я	3000	1850 3250		3450	3900
4	3100	1950 3400		3650	4050
*7»	3200	2050.3500		3850	4200

Таблица 21 (продолжение). Экскаватор для канатной установки.

Вычнсл. объем т3	Легкая конструкция			Средняя конструкция			Тяжелая конструкция		
	Вес kg		d тт	Вес kg	Р kg	d  тт	Вес kg	Р kg	d mm
1	1500	2500	13	2500	4250	17	3+00	5500	19
17.	1600	2750	14	2800	5000	18	3700	6500	20
17,	1800	3230	15	3000	5750	19	4100	7500	22
17.	1950	3500	15	3300	6250	20	4600	8500	23
2	2100	4000	16	3600	7000	21	5100	9500	25
27.	2300	4250	17	4000	8000	23	5700	10500	26
2‘,	2650	4750	17	4600	9000	25	6300	12000	28
2SL	2950	5500	18	5200	10000	26			
3	3200	6000	20						
37а	3600	6750	21						
4	3950	7500	22		Р =	подъемная сила крана			
«7.	4250	8250	23		d =	толщина каната в		mm	
Алигатор опускается книзу всегда в раскрытом состоянии. Для этой
цели барабан размыкающей (опоражнивающей) цепи вращается свободно
на валу, иа котором надет барабан смыкающей цепи; посредством осо-
бого останова первый барабан сцепляется с валом таким образом, что
алигатор остается сомкнутым, когда размыкающий (опоражнивающий) ба-

рабаи предоставлен самому себе (фиг. 1243).
затормаживать размыкающий ба-
рабан, то алигатор раскрывается
под влиянием собственного веса

Если при помощи тормоза

и опускается по

мере того, как

Фиг. 1244. MjMa — моторы, BjB2 — тормоза, К—
муфта, В3 — магнит для муф i ы, Т, — замыкаю-
щий барабан, Т2— разгрузочный барабан.

размыкающий барабан вращается под действием тормоза. Прн помощи
описанных алигаторов о двух цепях опорожнение ковшей может проис-
ходить на какой угодно высоте, что значительно спо-
собствует сохранению угля.

Алнгаторы с одной цепью могут быть опоражни-
ваемы только в наивысшем своем положении; для этой
цели приделанный к ковшу запорный крюк освобож-
дается особым остановом, прн чем крюк отделяет
систему блоков от ковшей и раскрывает их. Замедле-
ние в открывании пары ковшей достигается масляным
тормозом.

10. Направление груза. У обыкновенных подъем-
ных машпн и шахтных подъемников устанавливаются
направляющие брусья или рельсы.

Фжг. 1245.

У катучнх лебедок,
где требуется вполне
точное движение груза
без раскачивав пя или
коюбання, вапример,
б ыстро перемещающиеся
ковши сталелитейных,
краны (клещевые) для
болванок, погрузочные
крапы с лапами (вместо

7777777777777777777777777тТЛ

Фиг. 1246.

крюков), применяются направляющие клетки
вавня этих кранов рабочих не требуется,
в експлоатацна.

Гютте. Т. II

(фиг. 1245) Для обслужи-
потому они экономичны

39
У американских алигаторов (краны Гуле) применяются направляю-
щие коромысла (фиг. 1246). Для обслуживании также точно рабочих не
требуется.

с) Нормы движущего механизма крапа.

Диаметр кранового вала по нормам DIN 537 в mm:

25	35	45	55	70	90	110	140 180

30	40	50	60	80	100	125	160 200.

Фяанцевьш псдшипняк, согласно D1N 502 н 503, снабжен 2 болта-
ми от 25 до 180 щ/щ н 4 болтами (фиг. 1247) для диаметра отверстия
от 35 до 180 mm (фиг. 1248).

Фиг. 1247.	Фиг. 1248.	Фиг. 1249.

Диаметр стакана-таблица DIN 504 для отверстия подшипника от

Фиг. 1250.	Фиг. 1251.

Подшипники—таблица DIN 505 и 506 с двумя болтами (фиг. 1250)
нормиро! аны для 25 — 140 mm и с четырьмя болтами (фиг. 1251), для
80—220 mm.

Фиг. 125?.

Фиг. 1253.

Ходовые колеса — по D IN 691 до 693 — снабжены гребнем
(фиг. 1252), односторонним гребнем для диаметров от 200 до 1200 mm
и без гребня нормированы с равнобокой или однобокой втулкой, с за-
клепанным (фпг. 1253) нлп привинченным зубчатым венцом (фиг. 1254).

(1)	Лебедки.

Конструкция. Весьма существенно достижение хорошей связи двига-
теля с движущим механизмом; для малых лебедок проектируется общая
фундаментная плита из чугуна; дли больших лебедок железная рама из
прокатных профилей, связанных узловыми накладками, а в углах — ко-
сынками. Установка двигателя на самостоятельном основании дает нена-
дежную конструкцию даже и при условии применения упругих соедини-
тельных муфт.

Валы устанавливаются в обыкновенных (нормальных) свободно стоя-
щих подшипниках или в боковых станинах (рамах трапецевидной формы);
последние из чугуна корытообразного сечения илн листового железа со
вставленными чугунными втулками. Чугунным станинам целесообразно
придавать такую форму, при которой они могли бы служить также и для
помещения червячных колес, быстроходных цилиндрических зубчатых

колес; одновременно служат хоро-

шим предохранительным приспо-
соблением против несчастных слу-
чаев. Для валов меньше ЗОО обо-
ротов/мин. могут применяться
подшипники ва шариках, занимаю-
щие меньше места н обладающие
меньшим начальным сопротивле-
нием при трогании с места. Коуф-
фициент трения в покое для обык-
новенных подшипников (скольже-
ние) 0,24, а для подшипников на

Фиг. 1254.

шариках — 0,0015 по Ш т р и б е к у.

При числе оборотов большем 300/мнн. обыкновенью подшипвнки
с кольцевой смазкой белее долговечны, чем подшипники на шариках.

Подвижные лебедки—применяются на постройках и при по-

грузочных работах.

1.	Фрикционные барабаны. Движущий шкив (фиг. 1255)
применяется для обыкновенных подъемных машин и шахтных подъем-
ников. Для устранения скольжения между проволочным канатом и желобом

канатною шкпва, величина мертвого груза t должна быть не меньше
той, которая определяется по уравнению:

Т : t =

Под величиною Т подразумевается сумма нз полезного груза, мертвого
груза и давления от инерции масс; под величиною t подразумевается
мертвый груз за вычетом давлении от инерции масс. По опытам Баумана
(Z. Berg-Uiitten-Sal.-Wes. 1883), коэффициент трения

= 0,129 для проволочного каната по чу|униому шкиву,

= 0,158 для проволочного каната по чугунному шкпву, желоб
которого выложен дубом,

= 0,163 для проволочного каната по чугунному шкиву, желоб
которою выложен кожей,

поэтому применяются большею частью шкивы, обода которых выло-
жены в желобках деревом или кожею. Диаметр шкива должен быть на-
столько велик, чтобы с одной стороны проволока у канатов не подвер-
галась чрезмерно большим изгибающим напряжениям, а с другой, — да-
вление на единицу поверхности прилегания каната не было чрезмерно
большим. Если среднее давление на единицу поверхности назовем
через рт, то	рт = (2’-|-1): 2IW,
где R—радиус шкива, d—диаметр каната; у существующих установок вна-
ченне рт колеблется в пределах 5 и 8 at, достигая, в среднем, 6,5 at
Если приведенные значения для рт будут выше, коэффициент трения

уменьшается.

Угол обхвата дуги составляет у обыкновенных подъемных машив
большею частью 180°, у шахтных подъемников обыкновенно 190°.

Движущий шкпвенаправляющим роликом (фиг. 1256).
Движущий шкив снабжается двумя роликами; обхват увеличивается до

360°, почему достаточен
меньший мертвый груз!
Неудобство: давление на
ось движущего шкива
повышается до величи-
ны 2(Т У t); степень по-
лезного действия и про-
должительность службы
каната уменьшаются,
ибо каиат три раза на-
вивается и свивается,
тогда как прп одиноч-
ном движущем шкиве

Фиг. 1255. Фиг. 1256. Фиг. 1257. Фиг. 1258. канат ОДИН ТОЛЬКО ра2

загибается и один рад
разгибается. Направляющий ролик может быть конструирован как натяж-
ной ролик.

Двойной движущий шкив (фиг. 1257). Если передача дви-
жения производится на оба шкива, то угол обхвата при двух желобках
увеличивается до 540°, а прн трех желобках—до 900''. Длина барабана
должна быть достаточна для того, чтобы во время одного подъема груза
канат мог переходить от одной закраины барабана до другой. Степень
полезного действпя и продолжительность службы каната такие же, как
у обыкновенного канатного шкива. Усилие t может быть уменьшено по
желанию. Диаметр барабана, выбирается в завнснмостн от диаметра про-
волок составляющих канат.

Барабан для наматывания (фиг. 1258). Для уменьшения
вредного трения между канатом и барабаном, реакция t может быть воз-
мещена мертвым весом подъемной площадки иля в другпх случаях осо-
бым противовесом. Третье средство состоит в применении особого бара-
бана для иаматыванпя, приводимого в движение с известным опережением
посредством ремня или муфты, так что конец каната t, приводимого
в движение ведущим шкивом, достаточно натянут. Прн опускании бара-
бан должен освобождаться от привода посредством стопорного механизма
и тормозиться прп помощи особого тормоза.

2.	Шпили (фпг. 1259). Шпили применяются для маневров с же-
лезнодорожными вагонами на станциях—сила тяги 1 t, скорость от 0,6
до lm/sec; во внутренних портах—для буксировки судов, спла тяги
2 тонны, скорость от 0,4 до 0,6 m/sec; в морских портах—дл» буксировки
морских судов, спла тяги от 3 до 5 t, скорость от 0,2 до 0,4 m/sec.
Движущий механизм устанавливается в герметическом чугунном ящике,
нв которого выходит наружу вертикальный вал с барабаном. Шпили
представляют вертикальные конические барабаны, ва которых в 2 до
3 оборотов наматываются канаты произвольной длины; часть каната,
свивающаяся с барабана, снимается рабочим. Применяемые для передачи
движения гидравлические двигателя с тройными цилиндрами, вследствие
неплотностей поверхностях и в набивках, причиняют частые остановки
в работе; электрическая передача является поэтому для шпилей наиболее

целесообразной. При по-
стоянном токе применяют
шунтовые или менее чув-
ствительные последователь-
ные двигатели, передающие
движение барабану прн по-
мощи передач червячными,
коническими или цилинд-
рическими шестернями; для
достижения двух различных
скоростей часто барабану
придают два различные
диаметра. Плотный чугун-
ный ящик для движущего
механизма либо снабжается
входными люка мп, л ибо дви-
жущий механизм прикре-
пляется к вращающейся
крышке ящика, которая

L"
Фиг. 1259.

для осмотра может быть откинута вращением вокруг двух шарниров. Для
того, чтобы обе руки оставались свободными для обслуживания каната,
вамыкание тока часто достигается давлением ноги на кнопку, а пусковому
реостату придают такие размеры, прн которых двигатель обязательно
трогается с места, при чем остальные сопротивления автоматически вы-
ключаются.

Таблица 22. Нормальные шпили о внутренним распре-
делительным механизмом (ДЕМАГ) (фиг. 1259).

Сила

тяги

Ско-
рость
пере-
движе-
ния
m/min

Мощ-
ность
двигат.

Р. S.

Размеры в миллиметрах

Общин
вес
шпиля
при-
близ.)
kg

БОО
100и
1500
2001)
3000
4000
БОСО

45

30

30

зо

25

20

8

9

12

14

24

30

30

1720

2000

2000

2000

2450

2450

2450

1050

1350

1 50

1350

1400

1400

1400

735

975

975

975

1200

1200

1200

350

420

42)

420

475

475

47»

28*

2Я

28

32

32

32

80(
8'10
800

8 О
Ь7о

87

870

2300
2990

3 '00
3200
4400
44('О

4400

*g

В

С

в
934

П1. РАБОЧИЕ МАШИНЫ.

3. Электрическая таль требует компактной
мотора, барабана и коробки скоростей. У

Фиг. 1260.

конструкции электро-
конструкции Демаг
(фпг. 1260) барабан
состоит нз кожуха
литого железа, по-
коящегося на роли-
ковых опорах, укре-
пленных в коробке
из литого железа.
Мотор прикреплен
болтами к этой ко-
робке н, большей
частью, помещен
внутри барабана, так

что только одни коллектор находится снаружи и поэтому легко доступен
Передача происходит прп помощи четырех пар зубчаток, помещенных
внутри барабана.

Для всех нагрузок применяется магнитный термов. Вал мотора
и вал тормоза работают в шариковых подшипниках.

Таблица 23. Тали (ДЕМАГ) (фиг. 1260)

Подъемная сила .......kg

Ход....................m

Скорость хода......m/sec

Мощность мотора . . . . Р. S.

Вес . ...........  ....	kg

500	1000	2000	3C00	. 5000
6	7	7,5	7.5	7,5
ОД 2	0,09	0,07	0,07	0,07
1	1,7	3	3,3	6
2CO	250	400	420	680

В. Подъемники и приспособления для подачи.

а) Подъемники.

Назначение: грузоподъемники в амбарах, пассажирские подъем-
ники в магазинах, гостиницах и т. и. Эсплоатация и постройка согласно

особых предписаний.
Привод, за исключением
малых подъемников для
кухонь и др.,—электро-
мотором. Размеры шах-
ты по нормам DIN от
1361 до 1365. Наиболь-
шая и наименьшая гру-
зоподъемность; кабина
нормирована: площадь—
фиг. 1261; свободное
пространство шахты—
фнг. 1262 и 1263; шах-
та — внутри совершен-
но гладкая.

Направляющее- Из
прокатного железа, в

Трубина

iQOQ iwo 1900 i500 11ОО-»—Ширина

Абсцисса дает ширину и глубину нормированной
площади, ординаты показывают макс, и мшг
грузоподъемности.

Фиг. 1261.

гПП


большинстве случаев таврового для грузового подъемника, с прокладкой

из твердого дерева у пассажирских подъемников (недостаток: усадка,

разбухание, расширение и коробление). Двутавровое железо с утолщен-

ным, оструганным бруском у американских
подъемников. Подвес направляющих тяг реко-
мендуется ва балке блока для того, чтобы
предохранительное приспособление подверг-

лось только ра-
стяжению. Напря-
жение при изгибе
направляющей при
эксцентрической на-
грузке кабины. Авто-
матическая смазка
башмаков (ползунов).

Фнг. 1262.

Грузо-
подъем-
ная сила

0,1-0,5
0,5—1

1—2

75

75

75

200 300

220 350

! 250; 400

Кабина. Железный

остов с крышей и стенками нз перфорирован-

иого листового железа для грузоподъемников, с облицовкой деревом для
пассажирских лифтов. У последних задвижная дверь.

Противовес—для уравновешения кабины
4(^1 & и иоловивы полезного груза. Движение в на-
I j i S правляющих устроено так, чтобы в случае
-S' разрыва каната противовес ие мог упасть на
f кабину. Противовес иа раме прокатного железа

Фпг. 1263.

ством 3-ступенчатои

из ряда сложенных друг на друге чугунных
плит. Чугунные ползуны иа той яге раме.

Канат. В Германии подвешивание кабины
предписано на двух канатах, в Англии — на
4-х, в Америке—на 6-тн. Преимущество боль-
шего количества канатов: применение блоков
меньшего диаметра. Противовес на 1 нли
2 канатах, проще — подвешен на барабане.
Установка лебедки в Германии — в подвале,
из-за жужжания электромотора. В Америке
установка лебедки над шахтой, из-за лучшего
и более удобного умещения каната.

Лебедка. При высоте подъема до 25 т,
в высоких домах барабану (фиг. 1264) пред-
почитают ведущий шкив (фнг. 1265), так как
ширина барабана слишком велика. Ведущий
шкнв предохраняет’ от перемещения конечных
положении. Скорость хода г первом случае 0,5
до 1 m/sec, в последнем от 1 до 3 m/sec. Пе-
редача от электромотора на барабан посред-
червячнои передачи, у ведущего лее шкива —

посредством зубчатых колес; муфта, соединяющая вал электромотора
с валом червячной передачи, служит одновременно двойным колодкоиым
тормозом. Мотор шунтовый, так как прн подъеме кабины без груза и
при опускании ее с грузом, нагружается отрицательно.
Предохранительное приспособление- Основное условие: вследствие
физиологического действия на пассажиров—замедление не должно
превышать 1—1,5 m/sec. Предохранительное приспособление не должно
действовать как стонорный механизм, но как тормоз. Поэтому тормоз-
ные колодки следует применять не с зубцами, а гладкие. Прижи-

Фиг. 1264.

Фит 1266.

Фиг. 1266.

Фиг. 1267.

майне тормозных колодок к направляющим рельсам посредством пружив
(фиг. 1266 и 1267) или пневматически (фиг. 1268), либо тягой противо-
веса (фиг. 1269). Существенно: совершенно одновременное и одинаковой
крепости прижимание к обоим рельсам, во избежание перекашивания
кабины.
Приведение в действие перекашивав нем балки, к которой прикре-
плен канат, или вспомогательным канатом, соединенным с барабаном,
либо с подвесом (фиг. 1269), или осевым регулятором. Центробежные
регуляторы, применяемые очень часто, действуют с опозданием ').

Рчзре з пол-в

Фиг. 1268.

Фиг. 1269.

Управление. Передача от маховичка в кабине на реостат подъ-
емника не при помощи проволочного каната, а посредством вспомога-
тельного тока. Явления при включении: быстрое замыкание поля и якоря
или статора в желаемом направлении вращения; автоматическое медлен-
ное выключение добавочного сопротивления, или сопротивления ротора
(от 4 до 6 секунд). Медленное выключение достигается или посредством
електромагпита с воздушным пли масляным тормозом (недостатки: нолзу-

’) Более подробно об этом: Gerold Weber, „Versuche mlt Fangvorrichtungen“, Mfin-
chen u. Berlin. 1923, R. Oldenburg.
щее движение по контактам) или магнитными шлюзами, посредством осо-
бого электромагнита для каждого контакта (преимущества: замыкание
контактов скачками). Явления при выключении: мгновенное открывание
всех контактов для скоростей подъема груза до 0,6 m/sec и одновремен-
ное действие магнитного тормоза. При больших скоростях подъема груза

необходимо электрическое торможение посред-
ством усиления магнитного поля шунтового
электромотора, для смягчения удара при остановке.

Рычажное управление— для подъемников
с проводником в гостиницах и магазинах. Вклю-

Фиг. 1270.

ФвГ 1272.

чение происходит при
помощи контактного ры-
чага (фиг. 1270).

Управление посред-
ством нажимного кон-
такта для подъемников
без проводника в домах.
Включение произво-
дится самим пассажи-
ром нажиманием кноп-
ки, с о о тветствующей
этажу; выключение про-
исходит автоматически.
Для этого требуется:
этажный выключатель

Фиг. 1271.

для каждого этажа, шун-

товой выключатель для
каждой кнопки и переклю-
чатель для остальных кон-
тактов (фиг. 1271). Кон-
струкция разнообразна и
завиепт от того, будет ли
приведение в движение
происходить механически
или посредством электри-
ческой передачи.

Предохранители. Выклю-
чатель для предохранения
от перехода за конечные
положе пня. Устанавливать
двойные.

Дверные запоры и выключатели.
Первые—для предохранения дверей от откры-
вания до тех пир, пока кабина не остано-
витси против выходных дверей шахты. Послед-
ние— для невозможности движения подъемника
до момента закрытия дверей кабины (фиг. 1273).

Выключатель с ненатянутым

канатом должен выключать мотор в тех
случаях, когда, вследствие действия предохранительного приспособле-
ния, канаты сделаются слишком свободными.

Буфер. Масляный, пневматический для ограничения предельного
положения—постоянно применяется в Америке, в Германии применяется
мало, но рекомендуется. Пример—фпг. 1272.

Контакт на полу. Пол кабины пружинит и, как только на него
наступают, замыкает цепь тока, в которую включены и внешние нажим-

ные кнопки.

Нория. Для канцелярий, банков
и торговых предприятий. Для мага-
зинов недостаточно работоспособны;
для гостиниц — неудобны. Две бес-
конечные цепи из стали 170—200 mm
лежат по диагонали по отношению

Фиг. 1274.

Сеты СетьП

фиг. 1273.

к кабине (фиг. 1274). Цепи движутся в направляющих коробчатого сече-
ния, предохраняющих выгибание цепи прп поломке. Кабины спереди
и наверху открыты. Скорость не более 0,25 in/sec. Нажимные контакты
для остановки в случае опасности — при входе, и очень часто в каби-
нах. У входа в кабины откидные дверцы для предохранения слишком
выдвинутых пог.
Ь) Шахтные подъемные машины.

Подмостки. До сих пор шахтные подъемные машины находились
вблизи шахты (фпг. 1275), в новых же установках, приспособленных
также и для подачи, помещены в особой клетке над шахтой (фиг. 1276).

Фиг. 1276

Фиг, 1277.
Переход от тихоходных к быстроходным подъемным шахтным машина»
с передачей посредством зубчатых колес—дает в результате небольшие
размеры и вес, благодаря чему новейшие установки легко номещаются
на подмостки. Промежуток между приспособлением подъемной клетки
а нижней поверхностью канатного шкива — около 10 т.

Остов. До сего времени в качестве подъемных рудодоставочиьп
приборов применяются вагонетки, устанавливаемые в многоэтажных оото-
вах(фиг. 1277 и 1279). Преимущества: легкий надзор за содержанием ваго-
веток в течение двя, выпадение угля невозможно. Недостатки: большое

Фнг. 1278.

Фиг. 1279.

мертвый груз, что требует толстого каната, для больших глубин непрв
годно. Большие паузы для вдвигания и выдвигания вагонеток, отсюда пе
большая производительность.

Ковш. Подмость сделана в виде направляемого ковша, заполнение
которого происходит из бункера, выгрузка же производятся опрокидыва-
нием, илп открыванием задвижек в дие (фпг. 1278 и 1280). Преимуще
ства: незлачитеньный мертвый вес, легкий канат, пригодность для боль-
ших глубин. Небольшая пауза для разгрузок, автоматическая разгрузка
Большая производительность. В Америке и Южной Африке в употребле-
нии издавва, в Европе вводятся с педавнего времени.

Канатная передача. Для вертикальных шахт шкив с иижнпм
тяговым канатом системы Кеппе является наиболее целесообразным
приводом (фиг. 1281). Преимущества: узкая подъемная машина, иезначи-
тельвая вращающаяся масса; предусмотрено предохранение нарушении
границ конечных положений, могущих произойти блаю, аря соскальзыва-
нию каната со шкива. В ваклопвых шахтах вижний тяговый канат не
применяется. В Америке употребляются конусообразные барабаны
(фиг. 1282). Благодаря этому достигается приближенное уравнивание ка-
ната. В Южной Африке применяются преимущественно миогожелобчатые
шкивы (фиг. 1283).

Барабан с ленточным канатом — исключительно для спуска
в шахту. Цилиндрический барабан без нижнего тягового каната для шахт,
не имеющих прямого выхода на диевиую поверхность.

Фиг. 1280.

Фиг. 1281. Фиг. 1282.

Канат. Из стальных проволок от 1 до 3 шш,

из 6-ти

прядей,

крутка по способу Альберта. Подлежит в настоящее время нормализации.
Наименьший диаметр шкива 1000 X диаметр проволоки, еще лучше

Фиг. 1283.

1500 X диаметр проволоки. Скорость
каната до 30 m/sec в глубоких шахтах.

Сопротивления. Статическое сопро-
тивление поднимающегося каната: по-
лезный груз, мертвый груз вагонетки и
шахтной подмости, вес верхнего каната,
трение воздуха (~ 1°/0 статического со-
противления) и сопротивление воз-
духа («4f®1,275 по Рутсу, где f—
поверхность основания кабины в m2; v—
скорость кабины в m/sec). Отрицательное
статическое сопротивление у опускаю-

щегося каната: мертвый груз ненагру-
женной кабины и противовеса, вес ниж-

него тягового каната; положительное ста-

тическое сопротивление у отходящего каната: тренпе направляющего
бруса и сопротивление воздуха (такие же как и у поднимающейся кабины).
Динамическое сопротивление у поднимающегося каната: масса подни-
мающейся кабины и масса верхнего каната после ускорения. Динамиче-
ское сопротивление у опускающегося каната: масса опускающейся кабины
и масса нижнего тягового каната вследствия ускорения. Сюда еще приба-
вляется динамическое сопротивление вращающихся масс.

Начальное ускорение при паровой тяге tga^=l,2
до 1.6; при электрической тяге ~ 0,7 до 0,9; конечное замедление при
паровой тяге tg [j~ 1,2 до 1,4; при электрической тяге 1,2 до 1,4. Полнота
диаграммы пуска в ход (рис. 1284)
st : t^v « 0,6 при паровой тяге;

0,5—при электрической. Пол-
нота диаграммы остановки : tav
0,5 в обоих случаях, к чему
следует еще прибавить время для
точного въезда 3 до 5 sec.
Пауза для выгрузки s5 20 sec при
подмости с механическим вычетом;
= 6 до 8 sec—при ковшах.

При употреблении шкива
Кеппе следует выполнить сле-
дующее условие:

где: Т — натяжение в восходящем канате.

скающеися

Фиг. 1285.

f —	„ в нисходящем канате,

р. ~ 0,1s- с картонной прокладкой и промасленным канатом,
ш ~ 0,6 X 'iOO'1 прп обыкновенном устройстве,

9 73О>18 X 1'2 л 9

Предохранительное приспособление. Значительная живая сила опу-
ш может быть остановлена только на пути тормоза
в 10 ш. Направляющие брусья состоят, большею частью,
из дерева, -поэтому непрочны; железные брусья очень
редко встречаются. Предохранительные приспособления
с тормозными колодками применяются поэтому очень
редко; в большинстве же случаев применяются предо-
хранительные устройства, вклинивающиеся в деревян-
ные брусья. Ножи по системе Уидейтча работают
очень надежно, но становятся ненадежнымп, как только
деревянные брусья начинают изнашиваться. Диск кру-
говых ножниц захватывает равномерно, ио не выбрасы-
вает щепок. Рубанок системы Шонфельда (фиг. 1285)
режет равномерно и дает стружкам свободный выход.

Паровой привод. Надежность работы требует машины, момент вра-
щении которой лишь незначительно колеблется в период одного поворота
шкива тягового каната. Экономичность требует машины с возможно малой
охлаждающейся поверхностью. Оба эти условия делают машину, дей-
ствующую передачей зубчатых колес иа шкив, ваиболее целесообразной.
До сего временп в ходу были тихоходные машины, с непосредственным
соединением с валом шкива тягового каната машины, с сильно колеблю-
щимся моментом вращения и большой охладительной поверхностью. В на-
стоящее время изготовление и работа зубчатых колес из стали с косыми
зубьями не представляет никаких затруднений.
[Наиболее рациональны с точки зрения теплотехники: машина дву-
кратного расширении с отбором пара для целей отопления (химические
заводы, рудники калия), или для паровых турбин, с отбором пара с нред-

U Клаад. 2) Вцуск сцеридн. 3/ внеред. 4) Впуск сзади, bj Выну, к опереди.

Фиг. 1S86.

шествующим аккумулированием пара. Выгодный расход пара при интеи-

спвиой работе: от 11 до 16 kg на шахтную лошадиную силу в час
/часовой полезный груз V глубину!	~	„

1-------------------—;--1  в течение о часов максимальной нагрузки

75 х зьсо

он 16 до 22 kg на шахтвую лошадиную силу в час].

Парораспределение Крафта (фиг. 1286)
посредством перемещающихся вдоль кулачков, которое
при незначительном передвижении переводного рычага

дает полное наполнение
при дальнейшем пере-
движении — малое на-
полнение с большим
ходом клапана. Пере-
мещение кулачков не-
редким паровым ци-
линдром, соединенным
с цилиндром с маслом
для остановок (фиг.
1287).

Тормоз С двой-
ными колодками, дой-

c малым ходом клапана, а

Фиг. 1287.

ствующими иа обод

шкпва К е п е. Тормоз замыкается весом и открывается от парового
циливдра. Распределительный клапаи представляет собою в то же время
редуцпопнып клапан и сконструирован таким образом, что тормозная
сила растет пропорционально ходу (фиг. 1288). Часто тормоз закрывается
давлением пара, но не действием гири; в этом случае требуется особый
тормоз для остановки.
Регулятор устанавливает наибольшую скорость дли каждого
положения клети; до тех пор, пока задвижка открыта (фиг. 1289) пол-
ностью, поршень, приводимый

Фпг. 1288.

в движение от указателя шахт-
ного подъемника, давит масло от
нижней части поршня к верхней.
В случае, если циркуляция масла
будет тормозиться кулачком, при-
водимым в движение указателем
глубины, тогда давление масла
под поршнем увеличивается; бла-

х тормазу

Фиг. 1289.

Каиатвым барабанам и канатным шкивам целесооб-
разно придавать такую форму, чтобы сцпцы пх подвергались напряжению
иа сжатие и растяжение, но ни в коем случае не на изгиб (фиг. 1290
и 1291).

Электрический привод — см. следующую часть.

с) Электрические шахтные подъемники.

В зависимости от назначения подъемвой машины, ее действия, глу-
бины шахты и местных условий,—передача движения производится: дви-
жущими шкивами (машинами К е п е), барабанами (цилиндрическими,
коническими, коиичсски-цплнндрическпмп) или бобинами (катушками).

ап
При выборе системы электрической передачи для всей установки
необходимо руководствоваться главным образом: безопасностью, стоимостью
перво, а 1альиого устройства и способностью маневрирования подъемником,
системой электрического тока, расстоянием до силовой станции и разме-
рами этой станции.

[Электрические подъемные машниы имеют большое преимущество
перед паровыми машинами в виду достижения ими большой безопасности,
главным образом, при переходе клетн за пределы платформы; это обстоя-
тельство часто служит решающим в пользу выбора электрической пере-
дачи. Размеры силовой станции имеют значение при решении вопроса
об уравнении нагрузки при помощи махового колеса или батареи; рас-
стояние от силовой станции до подъемника обусловливает выгодность
присоединения подъемника к общей сети электрического тока или
установки самостоятельного двигателя с генератором для выработки
электрической энергии].

Передача движения двигателем постоянного тока.
Регулирование пусковым реостатом якорной цепи.

Двигатель постоянного тока, даже при малой мощности, может быть
построен для столь малого числа оборотов, что почти во всех слу-

Фиг. 1292.

чаях возможно иепосредственное сцепление между валами
двигателя и подъемной машины. Пусковой реостат в якор-
вой цепи обусловливает большие потери напряжения при
трогаипи с места и торможении. Обыкновенным пуско-
вым реостатом в якорной цепи регулирования числа обо-
ротов в надлежащей степени при слабой или отрица-
тельной нагрузке невозможно. Фиг. 1292 показывает уста-
новку Мейера, по которой параллельно якорю вклю-
чено до юлнительное сопротивление для регулирования
числа оборотов также при слабой и отрицательной нагрузке;
устройство допускает хорошее регулирование при всех на-
грузках, ио дает большие потери в сопротивлениях.

Привод от мотора постоянного тока, регулирова-
ние посредством динамо.

Общие данные, точность соединения. Неудобства пусковых реоста-
тов в якорной цепи, а именно: зависимость скорости от нагрузки, боль-
шие потери в сопротивлениях и т. и., отпадают при наличии динамо для
управления. Для того, чтобы уменьшить расход энергии, затрачиваемой
на возбуждение магвптиого поля мотора, а также для нагревания маг-
нитной катушки, в паузах вводится сопротивление, и сила тока возбу-
ждения уменьшается на ЗО°/о, или магнитная обмотка совершенно выклю-
чается. В последнем случае требуется схема быстрого соединения возбу-

ждения.

Так как количество оборотов мотора, работающего с постоянной
силой магнитного поля, соответствует напряжению якоря и иаприжение
динамо, снабжающего мотор подъемника, динамо дтя управления, регули-
руется изменением силы магнитного поля, то количество оборотов подъ-
емного мотора почти не зависит от его нагрузки, и потерь в сопроти-
влениях почти совершенно нет.
[На точность регулирования оказывает влияние остаточный магнетизм
регулирующего динамо и потеря напряжения в цепи якоря, так как коли-
чество оборотов шунтового мотора постоянного тока:

(е + lRa) 60 • 108 а
п —	----

&aza	Р

Здесь р обозначает количество полюсов, га—число действующих якорных
проводов, е—напряжение в вольтах, Ra—сопротивление якоря в омах Q,
<За—силовой поток. Хотя фактор IRa при полном количестве оборо-
тов будет по отношению к е мал и, в зависимости от величины мотора,
будет равен от 0,05 до 0,1ешах , все же то обстоятельство, что подъемные
машины часто работают при уменьшающемся грузе (—IR,^ и IRa при
малом е (незначительной скорости)—имеет большое влияние, привело
к особо точной схеме распределения, которая должна, по возможности,
выключить влияние этого фактора Затем должно быть исключено влияние
остаточного магнетизма динамо, которое особенно заметно вблизи нуле-
вого положения].

Привод регулирующего динамо, выравнивание колебаний нагрузки.
1. Непосредственный привод динамо от паровой
машины или турбины. Дли достижении экономичности работы
приводной машины, регулирующей динамо, необходимо предусмотреть
либо выравнивающее прпспособление для колебаний нагрузки, как, напри-
мер, аккумуляторную батарею, соединенную непосредственно с буфферди-
намо, или же второй, достаточно нагруженный генератор, непосредственно
соединенный с приводной машиной, для получения основной нагрузки.

В случае привода динамо от турбины, благодаря пре-
восходному регулированию турбины, если обеспечить нагрузку вторым,
в достаточной степени нагруженным, генератором, можно пренебречь
другим средством для выравнивания колебаний нагрузки.

[Пример. Установка на шахтах Франкенберг, выполненная фирмой
Браун и Бовери (фиг. 1293). Генератор переменного тока, дающий основ-
ную нагрузку в четыре раза больше среднего расхода энергии установки.
Мощность и результаты испытаний этой установки следующие: глубина—
512 m, полезный груз 5000 kg/ход, наибольшая скорость подъема 10 m/sec,
наибольшее количество перемещаемого груза 150 t/h. При испытании,
пропзведепном О-вом надзора за паровыми котлами, получились сле-
дующие ре!ультаты: часовое количество перемещаемого груза—170,2 1, прп
среднем полезном грузе в 6500 kg, удельный расход пара для гевератора
переменного тока -6,27 kg/kWh и для установки—7,96 kg/шахтных Р. S. h
при основной нагрузке генератора 3750 kW, давлевии пара 12 at, темпе-
ратуре пара 300° п количестве охлаждающей воды 1250 m3/h при 28 ].

2. Привод регулирующего динамо при посред-
стве переменного или постоянного тока (сист. Леонарда).
Указанные в п. 1 приспособления применяются в случае незначительно-
сти расстояния между силовой станцией и подъемником. При больших
расстояниях, а также в случае необходимости присоединения подъемника
ко всем машинам силовой станцпи, регулирующее динамо следует приво-
дить в движение особым мотором, большею частью мотором переменного
тока. Дли достижения равномерности нагрузки применяется маховое
колесо (спет. Ильгнера) и аккумуляторная батарея.

Уравнительное действие махового колеса происходит при
помощи реле, лежащего перед умформером, а также при помощи регули-
рующего сопротивления, лежащего в роторе. Уменьшение количества обо-

Фиг. 1293. 1—генератор, 2 —паровая тур-
бина, 3 - регулирующее динамо, 4 - рас-
пределительный аппарат. D -динамо-воз-
будшель I, 6—cnai ка управления, 7—
ди нам о-в оз будите ль П, 8—дииамо-возбу-
дителъ Ш, 9—двигатель подъемника.

Фиг. 1294. 1—дииамо-возбудптель, 2—ре-
гулирующее динамо, 3—маховое колесо,
4—генератор, 5 - муфта, 6- реле, дей-
ствующее при изменении силы тока, 7—
пусковой реостат, 8 -распределительный
аппарат с переключателем, 9—выключа-
тель на случай опасности.

ротов достигает 10—12°/0 (считал добавочное скольжение). Реле соеди-
няется сопротивлением для увеличения скольжения таким образом, что с пре-
вышением пли уменьшением среднего расхода тока иа 5—-10% количество
оборотов умформера умевьшается или увеличивается. Фиг. 1294 дает схему
установки системы Ильгнера бев предохранительных приспособлений.

Таблица 24- Мощность и результаты испытаний оборудованных
установок-

Установки	Постройки		♦д  § и	Общее коли- чество пода- ** паем ого гру- за	|	ж- Лолези. । 34 груз	;	Глубина : g в момент испытания	g Наибольшая от" скорость по-  « дачи	Расход энергии kW/е. Р. S. :
	для гл  t/h	убины  ш	Длительн испытан»					
Шахта 11 рудника Гелъзепкнрхе, Реииэльбс 			127,5	1 000	24 часа	2 692	4 600	369	16	2,03
.Рудник Иолькум у Гамма • . .	175	900	1 год	335 704	5 600	740	18	1,54
Шахта,, Эм ма“, государе в.руд- гик Гее, лен, Гд лаодня .	197	800	1 месяц	78 000	4 800	325	18	1,56
Калиевый зав. Ьрюгерсхал АО., ley ыле.нхрль		70,5	750	2 года	359 119	1 500	667,5	19	1.72
При двух подъемных машинах, стоящих почти рядом, умформеры
могут быть соединены, и достаточно одного махового колеса с размерами,
соответствук.щимп одной общей машине. Маховое колесо помещается с одной
стороны общего аггрегата, состоящего пз мотора, регулирующего динамо и
матицы возбудителя, и соединенного с ним муфтой, выключающейся на
полном ходу. Кроме того, в праздничные и воскресные дни умформер
может быть и совершенно выключен, и для каждого отдельного подъема
работать без маховпка при уменьшенной скорости подачи. На предприя-
тиях, имеющих периодически пониженную работу, как, папример, на
калийных рудниках, работа может производиться с временным выключе-
нием махового колеса и уменьшением количества оборотов.

При наличии аккумуляторной батареи, вместо махового
колеса употребляют буфферное динамо. Расход энергии тот же, что п
в установках системы Ильгнера, но все же стоимость установки
и расходы по эксплоатации будут выше, вследствие расходов по аморти-
зации батареи и эксплоатаццопных расходов. Относительно вспомога-
тельных средств для правильного применения батареи см. выше.

Таблица 25. Значения, полученные в результате измерений расхода
на холостой ход маховых колес умформера.

Установка	Маховое колесо			Умформер	
	Вес t	Диаметр  ш	Расход kW	Количество оборотов и/mln	Расход иа холостой ход  kW
До Вендель, Россельн, Саабрюкен »	22,5	3,8	30	500	45
Голланд, рудники Геерлеи 		18	3,6	26	500	41
Эмшер-Липпе, Даттельи .....	2 Х40	4,4	85	375	120

[Колеса закрыты кожухом из жести.

Годовой расход на сказку, замену частей и т. п. для подъемников,
умформеров с маховыми колесами был установлен до войны.

1.	II рудник Цоллери, подача 450 000 t ва 300 ш—1000 марок.

2.	Станете шахта 11I/IV, подъемная машина № 1, 350 000 t иа
500 m—650 марок.

3.	Шахта Генрих рудника Вендель у Гамма, подача 350 000 t на
740 т—1000 марок].

Еслп общая мощность находящихся в работе генераторов достаточна
по отношению к расходу энергии всей установки, то можно пренебречь
выравниванием нагрузки и поставить умформер без махового колеса.
Нужно заметить, что тогда отпадает временная помощь, которая может
быть оказана при наличии батареи и махового колеса. В машинах
с передаточным колесом уменьшение типа нагрузки при пуске в ход
нижним канатом сложнее, нежели с верхним канатом. С этой ясе пелью
целесообразно пуск в ход производить прп равномерно понижающемся
ускорении.

В последних конструкциях умформер включается с места стояикн
вожатого, что значительно иопиясает потери иа холостой ход
Привод при помощи асинхронного мотора перемен-
ного тока.

Стоимость установки при иепосредственном пуске при помощи асин-
хронного мотора переменного тока меньше, чем при установках умфор-
мера. Однако, получаются значительные недостатки: неблагоприятная
диаграмма расхода энергии п сильный толчок на силовой станции в мо-
мент включения, так как количество расходуемой энергии соответствует
произведению тока на пуск и сопротивление; зависимость скорости подачи
от нагрузки, что сильно затрудняет нахождение хорошего предохрани-
тельного приспособления; большие потерн в пусковом реостате, отсюда
плохой коэффициент полезного действии установки при незначительной
глубине; привод вада при помощи зубчатой передачи, так как мотор
переменного тока для малого количества оборотов трудно построить.
Применение приспособлений, уравновешивающих колебание нагрузки,
очень затруднено, и их работа не вполне благонадежна, так как эти
приспособления очень плохо переносят толчки при включении мотора.

Скорость подачп, для того чтобы пусковой момент, как фактор
чрезвычайно важный для величины реостата, был 01равичен, следует
взять незначительную, в противном случае число вагонеток на один
подъем машины будет очень велико. Опрокидывании площадки, вследствие
увеличения потерь, следует избегать. В виду указанных недостатков,
описанные установки применяются для больших мощностей лишь в очень
редких случаях, большей же частью они применяются для средних плп
малых мощностей., Однако, за последнее время, при хороших предохра-
нительных тормозах, обладающих преимуществом регулирования при
различных нагрузках, в широких пределах, с быстрым, свободным от
ударов действием в случае порчи, и независимых от персонала вспомо-
гательных приспособлений для остановки машины,—простота управления
п надежность установок с приводом от асинхронного мотора перемен-
ного тока значительно усовершенствованы, так что в последнее время
эти машины получают все большее применение, тем более, что мощность
станции по сравпепию с расходованием подъемниками энергии за послед-
нее время также выросла.

Передача движения от репульсионного мотора или
трех фазного последовательного мотора.

Число оборотов репульсионного мотора (применяется двойной
коллекторный мотор, составленный из двух репульспонвых Дери), а равно
и трехфазиого последовательного мотора регулируется путем переме-
щения щеток; в виду этого не требуется пускового реостата и регули-
рующего сопротивления, и весь распределительный механизм значительно
проще. Для электрического торможения при замедлении или при под-
вешивании груза во избежание самовозбуждения между сетью и стойкой
при оттягивании рычага в обратную сторону следует включить сопро-
тивление. Отсутствие потерь в сопротивлениях при пуске в ход и за-
медлении даст значительно более выгодную диаграмму расходов энергии,
чем при обыкновенном асинхронном трехфазном моторе. Характеристика
моторов соответствует, однако, характеристике последовательного мотора,
ио они не могут быть построены для небольшого числа оборотов вала.
Все недостатки установки с приводом от мотора переменного тока
(зависимость скорости подъема от нагрузки и трудность просктированпя
предохранительных приборов, необходимость зубчатой передачи) поэтому
имеют место и в данном случае. Для больших подъемников, больше
1000 Р. S., рассматриваемые машины не применяются, но онн рацио-
нальны для подъемников средних и малых. Расход энергии для малых
подъемников значительно выгоднее, а для подъемников средних, вемного
более 400 Р. S., лишь немного выгоднее, чем в установках по схеме
Леонарда и умформере без махового колеса.Точвое сравнение перво-
начальной стоимости установки и степеней полезного действия произво-
дится в каждом отдельном случае. Для средних мощностей приводу при
помощи асинхронных моторов отдается предпочтение перед репульсион-
ным или мотором с последовательным возбужденном.

Предохранительные приборы для электрических
подъемников.

1	.—Тормоза’)• Требуется установка маневренного тормоза
и предохрапптсльного тормоза. У машин с барабанами
и бобинами устанавливается еще для холостого барабана и холостой
бобины остановочный илн стопорный тормоз, обыкновенно, натя-
гиваемый ручным маховпком и ввитом.

Маневренный и предохранительный тормоза приводятся в действие
сжатым воздухом, а иногда электромотором или тор-
мозным магнитом. В большинстве случаев комплект приборов,
действующих сжатым воздухом, представляет два тормозные цилиндра,
из коих один вместе с рычажной передачей и тормозными колодками
служит маневренным тормозом, а другой с таким же комплектом
приборов—предохранительным тормозом. У маневр энного тормоза сжа-
тый воздух непосредственно натягивает тормозные колодки, а для
ослабления колодок требуется лишь небольшой груз; у тормоза предо-
хранительного тормозвые колодки, напротив того, натягиваются тор-
мозным грузом, который при нормальной работе поддерживается
в приподнятом состоянии сжатым воздухом; таким образом, тормозный
груз предохраиительного тормоза производит торможение лишь при
небольшом давлении воздуха, пли когда воздух выпускается из тормоз-
ного цилиндра.

У подъемников, приводимых мотором постоянного тока от регули-
ровочной динамо, маневре - ныв тормоз служит только для полной
остановки с уже замедленной инерцией, ибо уменьшение скорости при
всякой нагрузке достигается исключительно электрическим путем,—пере-
становкою рычага, действующего на реостат поля регулировочной дпнамо-
машипы. Если двпженпе передается подъемнику от трех фазного
мотора любой консгрукцнп, то для торможения в широкой мере поль-
зуются маневреиным тормозом.

Предохранительный тормоз служит для остановки
подъемника в случаях опасности; тормоз этот начинает действовать:

при переходе подъемной клети за платформу,

*) Конструкция и расчет—см. стр. 941.
в случаях перерыва тока, а также при перегрузке в электрической
части,

когда машинист, в случае опасности, должен производить рычагом
включение тормоза.

Вышеуказанные условия достигаются при помощи вентиля, устано-
вленного на тормозном цилиндре и соединенного с тормозным магнитом.
Быстрое действие предохранительного тормоза обусловливается свобод-
ным падением тормозного груза.

Сжатый воздух подается особым небольшим компрессором, работаю-
щим от мотора и снабженным автоматическим прибором для включения
и выключения. С компрессором соединен воздушный колпак, в котором
скопляется сжатый воздух.

2	Запасный выключатель. При начале действия предохранительного
тормоза своевременио должно быть приостановлено действие подъемного
мотора. Для этой цели устанавливается запасный выключатель,
который у машии, приводимых от регулируемой динамо-машины, нахо-
дится в магнитной пени последней; эта цепь при помощи реостата
постепенно выключается. У машии с приводом от мотора переменного
тока—запасный выключатель находится в цепи статора.

3	. Предохранительный аппарат Тлавная цель предохранительного
аппарата—достичь такого замедления подъемной клети, приближающейся
к верхней платформе, при котором эта клеть, перемещаясь за пределы
платформы, могла бы быть остаиовлена, пезависимо от нагрузки, с такой
быстротой, чтобы дальнейшее движение клети по направлению к канат-
ному шкиву над шахтой было бы невозможно. При схеме Леопарда
условие это достигается наиболее просто и надежно тем, что маневрен-
ный рычаг, при помощи передвижной гайки указателя глубины, приво-
дится в нулевое положение соответственно желательной рабочей диаграмме,
по мере приближения клети к концу хода. Для подъемников, работаю-
щих от асинхронного мотора переменного тока, приведение маневрен-
ного рычага в нулевое положение дает желаемые результаты лишь прн
достаточной нагрузке мотора. Равным образом и у двойных коллекторных
моторов и у моторов переменного тока с последовательным возбужде-
нием степень замедления при приведении рычага в нулевое положение
зависит от нагрузки. Благодаря этим условиям, проектирование предо-
хранительного аппарата представляет значительно большие трудности,
чему машин, приводимых от мотора постоянного тока с регулируемой
дйнамомашиной.

я<| Предохранительным аппаратам у машин по схеме Леонарда при-
даемся такая конструкция, при которой им гарантируется также сохра-
нение определенного наибольшего ускорения; в соединении с указателем
глубины можно достичь, что аппараты лишь медленио освобо-
ждают маневренный рычаг' соответственно желаемой рабочей диа-
грамме.

4	. Концевые выключатели у стенки шахты. На случай неточности
установки предохранительного аппарата, возможность движения клети
выше платф рмы (по направлению к канатному шкиву) устраняется
путем установки особого концевого выключателя у стенки шахты; уста-
новка производится на Чд метра выше той наивысшей точки, до которой
поднимается подъемная клеть при нормальной работе; клеть, открывая
при своем движении концевой выключатель, действует на предохрани-
тельный тормоз, который останавливает машину.

Расчет электрических подъемников.

Для расчета необходимы нижеследующие даииые:

II — глубина шахты в ш,

L — количество подаваемого груза в t/h,

N -— количество груза иа один подъем в kg (см. ниже),
G — вес подъемной клети в kg,
W — вес вагончика в kg,

число вагонов на один подъем,

число этажей в одной клети,

число промежуточных платформ,
vo — наибольшая допускаемаи скорость подъема в m/sec,
t4 — промежуток времепи между двумн последовательными подъе-

мами в сек..

система машины с указанием способа передачи, движущий шкив, машина
с барабанами, бобинами и т. и.

На фиг. 1205 до 1298 приняты машины
с полным уравновешением каната (машины
С движущим шкивом, цилиндрические барабаны
с иижннм подвесным канатом).

Нижеследующие формулы непригодны для
машии с коническими барабапамп и для
бобин.

Массы и моменты отнесены к среднему

Фяг. 1295.

радиусу и в расчет принимаются угловые ско-

рости и ускорения.

Диаграмма скоростей (фиг. 1295). Необходимое число подъемов
в I час z=1000L:N и общее время в секундах для одного подъема

Т = 3600: z = 3,6 N: L.

По определении ра (ускорение) а (замедление) скорость vo опре-
деляется по глубине h и по времени подъема t = Т— (пауза между
двумя подъемами),

v0 = tk — У(tfc)2 — 211k, где
k—PaPv- (Pa+Pv)-

Целесообразный выбор величии У, v0, t4, pm pv в допускаемых пре-
делах, в зависимости от поставленных требований, оказывает выгодное
влияние па первоначальную стоимость подъемника и на расходы по его
эксплоатации.

Допускаемое ускорение ра зависит от конструкции механи-
ческой части. У машин с барабанами оно принимается от 1,2 до 1,5 m/sec2
п более (тем меньше, чем больше подлежащие передвижению массы, ибо
при этом вращающий момент при начале движения не влияет невыгодно
иа размеры мотора). У машии с движущим шкивом ра принимается
лишь от 0,7 до 0,8 от полученной величины. Замедление опре-
деляется с таким расчетом, чтобы прп остановке мотора находящиеся
в движении массы могли свободно двигаться по инерции. Этому условию
удовлетворяет значение р, = дгде т — отношение общего веса
находящихся в движении масс и отнесенных к подъемному канату
к весу полезного груза, а »)—о б щ а я степень полезного дей-
ствия всей установки. Величина т] принимается, для машин с движу-
щим шкивом прп vo = 15 m/sec и непосредственном сцеплеипи мотора
с валом подъемника, равной 0,85 до 0,9, при больших скоростях
несколько меньше; для машии с барабанами принимается, в зависимости
от веса барабанов, па несколько сотых меньше. При больших массах
и еслп время, заданное для подъема, невелико, необходимо выбирать
большую величину для р„, так что некоторая часть движущей энергии
затормаживается; в установках по схеме Леонарда это условие
достигается обратною отдачею энергии в сеть, т.-е. без значительных
потерь. Степень полезного действия шахты и механической части может
быть определена по формуле: •<; = I/, Is: 2 Ilt, где I7, — ток, расходуемый
подъемным мотором при подъеме, a Is — ток, возвращаемый в сеть прп
опускании нагруженной клети для одинаковой скорости клети в обоих
случаях.

Фиг. 1296.

Фиг. 1297.

Фиг. 1298.

Диаграмма производительности подъемного мотора (фиг. 1295).
L2 — Nv0 : 75 т; при полном уравновешении веса каната. В противном
случае L2 Ls и к N необходимо прибавлять избыток веса каната;
для к; принимается в расчет увеличение полезного груза, т.-е. прини-
мается N' = N: т), ибо общее сопротивление в механической части
остается неизменным в течение всего хода.

= Ls + MPa v0 •75 L4 = L3 — Mp„ v0:75,
где Af—сумма всех масс, отнесенных к подъемному канату.

Определение нагревания мотора соответствующего силе тока в дан-
ное время, производится по „эффективной мощности мотора", которая
для L2 = Ls (и аналогично для 2g В3) определяется по формуле

Размеры мотора определяются по наибольшему вращающему моменту
при трогании с места.

Диаграмма вращающих моментов подъемного мотора (фиг. 1296).
У машин без уравновешения каната имеем Мо^> MY. Вращающий
момент нужен в то время, когда в конце подъема нижняя клеть
становится на поддерживающие кулаки, а верхняя клеть должна быть
поднята выше поддерживающих кулаков для того, чтобы эти последние
подвести под клеть. Мощность мотора по отношению к наибольшему
вращающему моменту должна быть проверена, особенио у машии с бара-
банами и бобинами.

Диаграмма расхода энергии (фиг. 1297 и 1298). На фиг. 1297
показан для схемы Л е о и а р д а расход энергии регулировочной динамо-
машины без расхода энергии на возбуждение и иа вспомогательные
аппараты. Имеем

 (т;/ tQi"), L% —	: (<|:/ ц/'),	LJ = Х4 tq3' т;8",

где тг)/ и л]/' — степеии полезного действия якоря подъемного мотора
и распределительной динамо при трогании с места, т]2' и tq2" — то лее
при достижении мотором полного числа оборотов, г|3' и к)3" — то же во
время замедления. Величину Хо' можно принимать приблизитель-
но = 0,9 • (X/ —XJ.

Прямая X/ Хе' приблизительно параллельна Хо' X/ и Х6' = Хо' и
рассматривается, когда в конце подъема требуется еще установка клети
па кулаки.

[Изменение расхода энергии репульсионного мотора п трехфазиого
с последовательным включением происходят с тою лишь разницей, что
начальное ускорение принимается весколько больше, чем в конце времени
для трогания с места. То же самое происходит и с динамомашиной для
управления в случае трогания с места е понижающимся уско-
рением].

На фиг. 1298 показан расход энергии асинхронного трехфазиого
подъемного мотора. X/, Х2' и Х3' определяются из Х4, Х2 и Х3 с при-
нятием в расчет степени полезного действия мотора при соответствую-
щей мощности. Х6' соответствует тому случаю, когда требуется прнпод-
нять клеть для подведения под вее поддерживающих кулаков. Для не-
изменяющегося вращающего момента при трогании с места имеем

I'd —LJ.

[Для определения общего расхода энергии следует, в зависимости от
системы машины, принимать в расчет расход: на возбуждение (см. ниже),

на воздушный компрессор для тормоза, вспомогательные аппараты (тор-

мозные магниты), потери иа трепие в маховом
колесе и преобразователе (см. ниже), степень полез-
ного действия мотора, передающего движение рас-
пределительной дииамомашине, дополнительные



Фиг. 1299.

потерн от сопротивления на скольжение (в сред-
нем =х/2 6%, еслп о дополнительное скольже-
ние в %) или потерн в буферной дивамомашине (см. ниже), потери

в проводах. На фиг. 1295 до 1299 не принято опрокидывание, а поэтому
расход энергпи будет тот же, что и прп установке].

Диаграмма расхода энергии для возбудительной машины в уста-
новке по схеме Леснарда (фиг. 1299). Изменение расхода энергии дли воз-
буждения подъемного мотора происходит по ломаной линии О—1—2 - 3- О,
а динамо для трогания с места по липни 1—4 — 5—2. Во время пере-
рывов действия подъемника (остановок) возбуждение подъемного мотора
ослабляется ва половину путем включения сопротивления. (Следует
принимать в расчет время для достижения полного возбуждения, необхо-
димого для трогавпя с места).

Определение веса махового колеса- Если назовем через F3 в Р. S. sec
площадь избыточной энергии по отношению к Lm среднему расходу
энергии регулируемой дпнамомашины, согласно диаграммы фиг. 1297,
к которой следует прибавить еще величину площади Fe над прямой Lme
(фиг. 1299), то будем иметь

„„„ 5367507*2 т 134,2 7*2
vTXZ -- п	il J	n?,

^l2--T — ^22)

где Ст Л2 — вращающий момент махового колеса к kgm2, J — момент
инерции в. т5, у — удельный вес махового колеса, п, и п2 — числа
об./мнн., я2 = 0,88 )ij.

У маховых колес Ильгнера наибольшая окружная скорость при-
нимается для колес литой стали 100 до 150 m/sec; число об./мнн.
в зависимости от веса колеса 375 до 1500, наибольший диаметр до 4,4 m
(в виду перевозки по железной дороге). Изготовлены колеса весом до 50 t.
Потери от трения см. стр. 949; расчет—см. С то дола, Паровые тур-
бины. 6 издание, Берлин. 1924 г.. Юл. Спрингер.

Определение размеров буферной машины и батареи. Движущая
машина для arrpeiaTa, состоящего из буферной и распределительной
динрмомащпны, должва иметь мощность Lm Р. S., т.-е. Lm Т P.S. sec
на один подъем. Достигаемое буфером выравнивание не происходит без
потерь, поэтому LmT не равно F—расходу энергии распределительной
дпнамомашины. Если -qff и обозначают степени полезного действия
буферной машины, работающей как дпнамо и как мотор, — для бата-
реи, то буферная машина воспринимает как динамо Ft P.S. sec
(заштрихованная площадь ниже линии Lm на фиг. 1297) и отдает бата-
рее Fi ч\д P.S sec; последняя отдает буферной машине как мотору т1Ь,
а распределительной дпнамомашине передаются Fj = 7'’.,P-S. sec,
где F,2 избыток площади над прямой Lm (фиг. 1297). Движущая машина
отдает непосредственно F3 P.S. sec (площадь ниже линии Lm нафпг. 1297
иезаштрихованная). Отсюда следует

Fi +	= Lm Т; Fr Цд т]6 7]от = 7?2;	?з = &•

Lm выбирается с таким расчетом, чтобы приведенные уравнения
имели место; после этого мощность и сила тока для буферной дпнамо
и батареи определяются по фиг. 1297; иногда принимается в расчет
расход энергии для возбуждения (см. стр. 955). Следует учесть, что
при малом количестве подъемов, когда расход энергии должен оставаться
почти равномерным, удары падающие на батарею будут гораздо больше,
нежели при полном количестве подъемов.

С. Краны.

а)	Катучпе краны.

Применение. Наиболее подходящая форма крана для всех внутрен-
них (крытых помещений) и для всякой прямоугольной площади. Ручная
передача только для кранов, весьма редко обслуживаемых, во всех других
случаях всегда электрическая передача; последняя особенно выгодна для
подъема груза и для продольного перемещения крана. Для каждого из трех
движении: подъема груза, поперечного или продольного его перемещения,
ставится по одному электродвигателю; первые два установлены иа ле-
бедке (тележке или кошке), последний-ва середине крановой балки.

Подъемный механизм. Необходимо, чтобы подъем груза происходил
в точности по вертикали, почему оба конца каната от канатного блока
(или полиспаста) всегда должны навиваться на барабан. Для грузов
до 10 t четыре подъемные каната при двух подвижных блоках внизу
и одном уравнивающем блоке вверху; передача 1 :2. Для грузов до 25 t
шесть канатов: два подвижные блока с одним уравнивающим блоком
внизу и два блока вверху; передача 1:3. Если проектируются парные
цилиндрические зубчатые колеса, то барабан должен быть разрезан надве
части, свободно вращающиеся па одной и той же оси; этим достигается
равномерное распределение давления па оба зубчатые колеса.

Машинист помещается ие иа лебедке, почему управление ею должно
производиться на расстоянии. Остановочный тормоз конструируется по-
этому как магнитный тормоз. Для опускного тормоза может служить
генераторное торможение при постоянном токе и коротко замкнутое
торможение при трехфазном токе, грузовой тормоз или последовательно
включенный магнитный тормоз; первые две системы имеют наибольшее
распространение. В случае коротко замкнутого тормоза рекомендуется
центробежный сигнальный звонок. При наивысшем положении крюка
происходит автоматическое выключение лебедки.

Фиг. 1300.	Фиг. 13OJ.	Фиг. 1302.

Увеличение скорости подъема малых грузов достигается в больших
катучпх кранах при помощи последовательно-параллельного включения
двух двигателей или переключением одного двигателя на два самостоя-
тельные подъемные механизма, при помощи электромагнитной сцепиоп
муфты или установкою специального двигателя мотора для вспомогатель-
ного подъемного механизма.

Механизм для перемещения лебедки (тележки). Рельс из плоского
железа 60 • 30 до 120  60 или специального профиля по фиг. 1300. При-
крепление к крановой балке заклепками по фиг. 1301.

Для грузов до 201 и скоростей поперечного перемещеипя до 0,5 m/sec
колеса чугунные, свыше этих норм колеса стальные. Допускаемая нагрузка
определяется из

Q = IcDb,

где Q—давление на колесо в kg (от полезного груза и собственного веса
лебедки), D—диаметр колеса в ст и Ъ—полезная ширина рельсовой
головки в ст. Допускаемое давление к выбирается тем меньше, чем
больше скорость перемещения лебедки, а соответственно этому и износ
(см. диаграмму фиг. 1302).

Таблица 26. Рельсы для подвижного мостового крана Роте Эрде.
Размеры в mm.

§ Профиль'	Высота	Ширина основания		Р е		б Р 0		Ширина! головки 1	Толщина головки		круг- шия ,	
												м
		Ъ		t	б	б	л		8	8,		
1	55	125	54	8	11	14	24	45	20	23,5		3
2	65	150	€6	9	12,5	17,5	31	55	25	28,5		4
3	75	175	78	10	14	20	38	65	30	34		;>
4	85	200	90	11	15,5	22	45	75	35	39,5		6

Профиль  No	Сечение  ст2	Вес  kg	Расстояние центра тяжести  ПИП	Момент инерции  ст4	Момент со- противления  ст3
1	28,7	22,5	22,7	94	29
2	41,1	32.2	26,5	185	48
3	55,8	43,8	30,6	328	74
4 !	72,6	57	35,2	523	105

Сопротивление от

трения Zr в kg по начальной окружности зуб-

чатого колеса определяетсн по уравнению

Zrr — Qm± Q[j.p

(фиг. 1303), где г—радиус зубчатого колеса в cm, Q—давление на ко-
лесо в kg, т—плечо катящегося трения в ст, р.—коэффициент трения
и р—радиус цапфы в ст. Величина т принимается равной 0,05 до 0,1 ст
в зависимости от того, насколько точно обработаны колеса и насколько
хорошо выправлены рельсы. Величина р = 0,1. Кроме сопротивления
движению от трения, необходимо принимать сопротивление инерции масс
движению Zm; последнее определяется по

• г = (О: д) tga R,

где R—радиус круга катания колеса в cm, a Zm измерено по началь-
ной окружности зубчатого колеса.

В виду того, что начало движения у последовательных электродви-
гателей происходит по параболе, необходимо принимать

tg а = 2г>: ta,

при чем для разгона принимают ta равным от 3 до 4 сек.

Рекомендуется установка автоматических выключателей на обоих
концах кранового пути.

Конструкция передвижной лебедки. Рама большею частью состав-
ляется из полос корытного железа, склепанных в углах при помощи
угольников и узловых листов (косыиок). Чугунные подшипники привив-
чиг.аются к особым строганым планкам, приклепанным к раме. Для уве-
личения, по возможности, высоты и ширины обслуживаемого помещения,
необходимо стремиться к достижению возможно малой строительной высоты
и малой строительной длины передвижной лебедки. Для медленно пере-
мещающихся кранов в мастерских—быстроходные двшатели с червячною
передачей; для быстроходных кранов в металлургическом деле—медленно
вращающиеся двигатели и зубчатая передача. В новейших кранах перед-
вижная лебедка снабжается в нижней своей части

Фиг. 1303.	Фиг. 1304	Фиг. 1305.

Крановые балки (фермы) подвергаются вертикальным усилиям
от полезного груза, собственного веса крановой балки и собственного
веса лебедки. Для передачи горизонтальных усилий от давления масс
(инерции) необходимы.хорошие боковые скрепления при помощи гори-
зонтальных балок. При пролетах менее 15 го крановая балка состоит
пз двух сплошных главных балок и двух вспомогательных решетчатых

Фиг. 1306.

Фиг, 1307»

балок (фиг. 1304) пли из четырех сплошных балок (фиг. 1305). Балки
для больших пролетов составляются либо из двух главных и двух вспо-
могательных решетчатых балок (фиг. 1306), или, лучше, из двух главных
решетчатых балок с консолями и специальных подрельсовых (подкрано-
вых) балок для перемещающейся внутри лебедкп (фиг. 1307). Для кра-
новых балок с выгодою применяются профили с широкими полками, ибо
они должны воспринимать как вертикальные, так и горизонтальные
изгибающие моменты.
Наибольшее давление масс имеет место при скольжении затормо-
женных колее, поддерживающих катучую крановую балку; по Андре
замедление ходовой лебедки должно быть равно замедлению скользящего
катучего крана; последнее при торможении половины всех колес крано-
вой балки равно.

N _l W-+K t N4-W+K
- ----------tg“= —L s-—H

У	&

отсюда tga = \i.g : 2, где N—полезный груз в kg, W—вес лебедки в kg,
К—вес крановой балки в kg, tga—замедление, р.—коэффициент скользя-
щего трения ходовых колес.

Поперечное давление массы лебедки к крановой балке
N 4- W

Рт =	tga = (А+ 1Г) |л: 2.

Для р, = 0,2 имеем: Рт = (N -|- TF): 10.

При перемещении лебедки по верху очернение фермы должно удов-
летворять условию, чтобы длина панели в верхнем поясе была меньше
длины панели нижнего пояса (фиг. 1308 и 1309). Если лебедка переме-
щается по нижнему поясу с применением особых подрельсовых балок,

то целесообразно проектировать ферму согласно фиг. 1310. Все связи
из жесткого прокатного железа углового или корытного; раскосы из плос-
ского железа, в виду сотрясений, непригодны; пересекающиеся раскосы
поэтому нецелесообразны.

Параболическим поясом достигается уменьшение расхода материала,
но удорожается работа по изготовлению; применяется реже. Допускаемое
общее напряжение верхнего пояса

= 900 до 1100 kg/cm2 при небольшой скорости подъема и

= 700 до 900 kg/cm2 при больших скоростях подъема.

В тех случаях, когда колебания груза оказывают вредное влияние
(напр., литейные краны),—высота балки и момент сопротивления выби-
раются с таким расчетом, чтобы допускаемый прогиб балки пе превосхо-
дил 1/1000 до 1 800.

Собственный вес лебедки и крановых балок см. фпг. 1311.

Механизм для перемещения крана. Подкрановые рельсы такой же
формы, как и рельсы для перемещения лебедки. Колеса из стального
литья. При определении размеров необходимо принимать ту нагрузку,
которая получается при одностороннем расположении лебедки. Сопротив-
ленце движению определяется так же, как и для лебедки: вместо Q сле-
дует подставить полезный груз вес лебедки вес крановой балки.

(Приближенный подсчет для среднего положения (фиг. 1312 и 1313),
дает следующие значении:

момент сопротивления от трения
W,R = Qm,
момент трения цапфы WeR — §рор,

Фиг. 1312.	Фиг. 1313.

момент сопротивления от трения лицевой поверхности ступицы

W„ R ~ IТ	] Н2 »-2 = 1'5 § Рч Рз ’’г-

Средине значения: плечо перекатывающегося рычага т чг 1 ппп,
коэффициент трения цапфы	р,0	0,1 „

рельсы	pq ~ 0,2 „

лицевой стороны ступицы р.а=^0,1.

Фш. 1315.

Фиг. 13U.

Двигатель целесообразно устанавливать на середине крапа; в атом
случае скручивание сквозного вала на обоих его конпах приблизительно
одинаково. Весьма целесообразны подшипники с кольцевой смазкой или
шаровые: они не требуют особого обслуживания.

Ь)	Мостовые крапы.

Применение. Склады прямоугольной формы длиной до 200 ш, шири-
ной до 100 ш. Для достижения большей производительности необходима
большая скорость передвижения в поперечном направлении—до 5 m/sec;

Хютте Т. П. 61
Таблица 27. Подвижные краны о электрическим приводом (DIN 698), фиг. 1816.

Грузоподъемность 5—100 t Габапит и крайнее положение кранового крюка.

3

Я

S

еЯ
к
й

В
я
?!
Я

Я

и

я
Е
и

К

0
Я
и
а

*	’) Для подвижных кранов с 4-ходовыми колесами.

Наименьшее расстояние между подвпжиымн частями и столбами здания, связей крыт и др. частей здания, поскольку им
пользуются для прохода, должно быть не меньше 400 mm. Следует учитывать законоположение Охраны Труда. Если кошка снабжена
предохранительной будкой для временного пользования на открытом возхухе, то размеры ее следует увеличить на 100 mm.

Рельсы обыкновенные полосовые стальные, или особой конструкции. Следует избегать железнодорожных рельс.

I
продольное перемещение со скоростью до 1 m/sec. Полезный груе прн
применении алигаторов от 2 до 5 t; подъемная сила от 5 до 10 t.

Передвижная лебедка (или кошка). Раньше применялся неподвижный
движущий механизм с передачею движения лебедке при помощи беско-
нечного каната. Преимущество—малый собственный вес передвижной
лебедки, а следовательно и малое сопротивление масс (инерция) при разгоне.
Фиг. 1314: канатная передача с вращающимися подъемными блоками
по типу старых литейных катучих кранов; весьма большое сопротивление,
ибо при передвижении лебедки подъемные блоки вращаются под нагруз-
кой. Схема по фиг. 1315 дает конструкцию канатной передачи с подъем-
ными блоками, не вращающимися при перемещении лебедки (Штукен-
гольц). Неудобство всех канатных передач: сильный износ канатов,
быстро перемещающихся по многим канатным шкивам.

В последнее время отдается предпочтение электрической передаче
с установкой движущего механизма на самой лебедке.

Неудобство: большой собственный вес лебедки, а потому и большое
сопротивление от инерции масс при трогании с места. Преимущества:
нет износа канатов; платформа машиниста может находиться у самой
лебедки, при чем достигается лучший надзор и большая надежность при
обслуживании крана.

Груз подвешен на двух канатах прн помощи одного подвижного блока;
точного подъема по вертпкали не требуется. Медленно вращающиеся
двигатели с зубчатыми передачами. Тормоз для перемещения лебедки

рассчитывается с запасом и проекти-
руется двойным: короткозамкнутый и
магнитный остановочный тормоз. В ко-
нечных точках подъема груза и переме-
щения лебедки установлены автоматиче-
ские выключатели. Также устанавли-
ваются буфера; пружинные буфера не
могут воспринимать всей живой силы,
масляные буфера легко портятся, лучше
устанавливать ряд деревянных, легко
заменяемых, досок, которые по порядку
ломаются (рис. 1317), конструкция Шре-
дера, пли наклонные плоскости на кон-
цах пути, на которые насаживается ка-
тучая лебедка.

Значительные пролеты обусловливают

хорошее боковое скрепление и правильное использование материала.
Обыкновенно проектируют две решетчатые фермы, верхние пояса кото-
рых непосредственно соединены между собою горизонтальною решетчатою
фермою. Рельсы для передвижной лебедки располагаются внутри (фиг. 1318).
Преимущество: малая строительная высота. Неудобство; нижние понса
могут непосредственно скрепляться.

Рельсы для передвижной лебедки подвешены снизу (фиг. 1319).
Преимущество: оба нижние пояса могут быть непосредственно
между собою связаны. Неудобство: несколько большая строительная
высота.
Рельсы для лебедки располагаются вверху (фиг. 1320). Леб',/ та. в этом
случае конструируется как поворотный крап, при чем груз нрпподни-
маетсн сбоку моста. Преимущества: достигается хорошее боковое
скрепление, не требуется специальных балок для поддержания рельсов
лебедки. Небольшие боковые отклонения ковша (или крюка) могут быть
достигнуты поворотом укосины без перемещения всего моста.

При движении лебедки по верху, требуется такое очертание фермы,
при котором длина панели верхнего пояса составляла бы */4 до Ув длины

панели нижнего пояса? дополнитель-

ное местное изгибающее напряжение
верхнего пояса тогда незначительно
(фиг. 1321).

Если лебедка перемещается ме-
жду фермами или по низу, то выби-



Фаг. 1321.

рается такое очертание фермы, при котором длина панели верхнего
пояса равна длине панели нижнего пояса или половинной ее длине.

Механизм для перемещения моста. Необходимо, чтобы перемещение

всего моста при расположении нагрузки иа одвом конце происходило
равномерно, без перекашивания моста. Разница в сопротивлении пере-
мещению на обоих концах мосга должна быть устранена; это достигается
следующими способами:

Фпг. 1322.

(Фиг. 1322). Одна из мостовых опор неразрывно (жестко) связана
с мостовыми фермами, другая опора (маятник) соединена с мостом прп
помощи горизонтального шарнира, для возможности свободного расши-
рения моста от теплоты. Каждая опора снабжается самостоятельным
шунтовым электродвигателем для перемещения моста. Половина разницы
сопротивлений движению на обоих концах моста вызывает в мостовых
фермах изгибающие напряжения в горизонтальной плоскости; плечо дей-
ствующего усилия равно пролету моста. Преимущество: простота кон-
струкции передвижного механизма.

Фиг. 1323.

При помощи сквозного вала (фиг. 1323). Соединение обоих опор
с мостовыми фермами такое же, как и в предыдущем случае. Каждая
опора снабжается самостоятельным последовательным двигателем; оба

Фиг. 1324.

двигателя соединены между собою общим валом. Размер вала определяется
с таким расчетом, чтобы ои мог передавать половину разницы сопро-
тивлений иа концах моста. Преимущество: разгрузка ферм, ибо усилия

Фиг. 1326.

Фиг. 1326.

передаются через
вал. Неудобство:
большое сопроти-
вление прн пере-
мещении моста,
ибо вследствие
прогиба мостовой
фермы вал зажи-
мается в поддер-
живающих его
подшипниках.

Выравнивание
при помощи шар-
ниров (фиг. 1324).
Одна из опор
связана с мосто-

выми фермами
при помощи поворотного круга л устанавливается на рельсовый путь,
колея которого достаточно широка для достижения надлежащей устойчи-
вости от давления ветра всего крана поперек пути. Вторая опора сое-
диняется с мостом при помощи шарового шарнира (или двух подвесных
стержней). Мост может устанавливаться только под определенным углом
к осп пути (не более 10е). Каждая опора снабжается самосгоятельным
шунтовым двигателем. Особые выключатели не допускают возможности
установки моста под углом (к пути) большим допускаемою. Вместо пово-
ротного круга может быть установлена колонна (фиг 1325); в атом слу-
чае для каждой опоры требуется одпн только рол, с. Один шарнир
в верхней части колонны может быть заменен двумя, прп этом получается
более свободный проход (фиг. 1326).

Движущие механизмы для обеих опор должны, во всяком случаэ,
быть снабжены магнитными остановочными тормозами для устравы и i
возможности (при бездействии кранов) угона моста от давления на него
ветра. Кроме того необходимы особые предохранительные башмаки,
которые захватывают за ездовые рельсы в то гремя, когда мостовий
кран не работает. Лучше, в важней части моста применять запечки,
захватывающие в пеподвижные стойки на концах пути, как только
мостовой кран пришел в крайнее положение, и вынимаемые рукой
обратно (изготовление фирмы Крупп в Грузопверкс).

с)	Поворотные краны.

Применение. Преимущество поворотного крана состоит в том, что
под крюком всегда много свободного места; краны этого типа поэтому
весьма удобны для свободного перемещения под ними громоздких грузов
и применяются с успехом в тех случаях, когда приходится поднимать
и перемещать разного рода грузы для обслуживания набережных. Неудоб-

ство поворотного крана — 01раппчсн-
ная площадь для обслуживания. В впду
этого в металлургических и механиче-
ских мастерских поворотные краны вы-
теснены катучпми, а для обслуживании
складочных дворов и площадей — усту-
пают место мостовым кранам. Неподвиж-
ный поворотный кран для больших гру-
зов имеет применение в кораблестрои-
тельных верфях. Как вспомогательный
кран применяется для катучих кранов,
у которых лебедка снабжается поворот-
ной укоеппой, а равно и для мостовых

Фиг. 1327.

кранов.

1. Установка поворотной части крана. Поворотные крапы, в зависи-
мости от конструкции поворотной укосины, приводятся к пятп различ-
ным типам.

Поворотный кран с концевыми цапфами. Для легких кранов до
статического кранового момента Nans,a mt опорою может служить
прочная каменная стена; для более тяжелых кранов опорная стойка
имеет форму особой клепаной железной конструкции (фиг. 1327). В обт X
случаях укоенна крана с концевыми цапфами может вращаться лишь
в пределах гТолукруга, что значительно затрудняет их применение.

Равнодействующая V всех вертикальных сил, действующих па вра-
щающуюся часть крана:	V — Д Ех -|- Д2 -f-... -ф-
а плечо а„ отой равнодействующей определяется по уравнению

Р«„ = Ла„ -J- £sa2 4- • • • 4" i?6«5.

[Графическое определение V и av
при помощи силового многоугольника
(фнг. 1328). Горизонтальные давления
на цапфу определяются по:

Нв =Ни = VaB : h.

Вертикальное давление на цапфу
равно V.

£

Фиг. 1328.

При этом при-
нято, что канатный
барабан установлен
на самой поворот-
ной укосине; если же
барабан установлен
у неподвижной стены
или опоры, то натя-
жение в канате со-
ответственно влияет
иа величину давле-
ния на цапфу. Со-
противление от тре-

ния при повороте укосииы, измеренной у (верхней) головки укосины,

определяется по

Т7Г =

Но\>.г0	I/,, р. ги Уцгс

ttn	(Ifj

где г0 и ги—радиусы верхней и нпжней цапфы, а —средний радиус
пятника.

Сопротивление при повороте массы груза и укосины, также изме-
ренное у головки укосины

ТИ,„ = Mtga.

В виду того, что изменение скорости при трогании с места проис-
.	х 2 v

ходит по параболе, можно принимать tg а = —— , где время для трога-
ния с места ta принимается равным 4 до 6 секунд. М представляет
массу полезного груза 7V: д плюс массу укосины, отнесенную к ее

головке, т.-е.

«1* 8 9 , g2 . «з2 ,	। -g5q58

9	9 ’ V “’** дап2

Преимущество кранов с концевыми цапфами:
халый собственный вес укосины, легкое поворачивание. Неудобство:
рабочее поле ограничено полукругом].

Поворотный кран с вращающейся колонной и горизонтальным
вылетом. Конструкция применяется для легких кранов при крановом
моменте до Л7;и^ 20 mt. Колонна стальная по фиг. 1329 и 1330.
Конструкция (стойка), поддерживающая кран, расположена не рядом, как
в предыдущем случае, а непосредственно под краном, почему возможен
полный поворот крапа.

Фиг. 1329.	Фиг. 1330.

Равнодействующая V всех вертикальных сил, действующих на пово-
ротную часть крана, а равно и плечо ее действия av определяются
согласно вышеприведенному. Горизонтальные давления на цапфу равны:
Но = Ни — Var: h.

Размеры колонны должны быть рассчитаны на изгибающий момент
в верхней шейке М,, = Hvh = Va„.

Сопротивление от трения прп поворачивании крана завпеит от кон-
струкции верхней шейки, подверженной нагрузке Но. Обыкновенный
подшипник вызывает, в виду большою диаметра шейки, значительное
сопротивление от трения, прп чем рекомендуется лишь для небольших
кранов. В виду большого диаметра шейки, подшипник на шариках очень
дорог, подшипник на катках—-неудобен. В новейших кранах этого типа
иа горизонтальном вылете устанавливаются один или дна опорные ролика
большого диаметра с двумя или тремя направляющими катками; опорные
ролики катятся без скольжения по опорному кольцу, прикрепленному
к стойке крана. При одном опорном ролике имеем

ТГ, = (^» I М Д; |	 V Р-П,

r \ Rr "Г" Kr I а„ ап "I ап

Прн двух опорных роликах сопротивление от трения несколько больше.

Rr — радиус опорного ролика, г. — радиус цапфы этого ролика,
Rt — радиус опорного кольца, т — плечо катящего трения = около
0,05 ст.

Величина Wm — Mtg а, как и в предыдущем случае.

Преимущества крана е вращающейся колонной: свободное место для
поворачивания громоздких грузов, удобная установка противовеса. Неудоб-
ство: весь момент крана должен восприниматься как поворотною колон-
ною, так и неподвижною опорною стойкой, почему при больших грузах
констпткпия тяжела.
[Краны, опорная стопка которых заменяется шахто8 из каменной
кладки (тип Ф е р б с р и а), больше не строятся из-за значительной стои-
мости фундамента].

Поворотный кран с неподвижною колонной. Для легкпх кранов до
7VoM^20mt колонна стальная по фиг. 1331, для тяжелых кранов—

Фиг. 1331.

колоина решетчатая по фпг. 1332. Опор-
ная колонна находится внутри крана
и, следовательно, возможен полный обо-
рот краиа на 360°.

Определение V, а,,, Но и Ни — как
и в предыдущем случае. Колоина не
должна также и в этом случае пере-
давать изгибающий момент Мь = Hoh=
— Va„; допускаемое напряжение колонны
как и в предыдущем случае.

Величина сопротивлении при пово-
рачивании крана в зависимости от
конструкции нижней опоры. Предпочте-
ние отдастся опорным ролпкам большого
диаметра; в этом случае Wr достигает
той же величины, как и в предыдущем
случае. Преимущества крана с непод-

вижною колонной: простая установка противовеса, небольшой вес уко-
сины. Неудобство: момент краиа» как и в предыдущем случае, должен

передаваться черев ко-
лонну крана, отчего для
больших крапов конст-
рукция тяжела.

Поворотный кран
с поворотным кругом
на колесах. Дли легких
кранов до Na„ 50 mt
конструкция по фнг.
1333. Для больших гру-
зов этот тип нецелесо-
образен, ибо распреде-
ление опорного давле-
ния на большое количе-
ство колес требует слож-
ной конструкции. Кра-
новый момент и здесь
передается только при
помощи вертикальных
усилий. Спереди пеоб-

Фят. 1332

ходпмы два опорные колеса для обеспечения надлежащей устойчивости.

Сзади достаточно одно колесо, если давление иа его ось не выходит чрез
мерно большим.

Определение V и аг. по предыдущему.

Давление на одно переднее колесо Vt = l/t [ V(Re -[- ot): (7?c -] ar)J,
давление на заднее колесо

= V (ar —av) : (Пе + ar).

В этом случае также необходимо располагать противовес таким
образом, чтобы равнодействующая V как при порожнем, так и при
вполне нагруженном крюке оставалась внутри рельса поворотного круга.
Средняя цапфа конструируется как анкерное соединение, воспринимающее
лишь вытягивающие усилия; при нормальной работе крана в этой цапфе
напряжений нет. Сопротивление от трений при поворачивании крана

Преимущества поворотного круга на колесах: летая и дешевая кон-
струкция, свободное место для установки подъемной лебедкп. Неудобства:,
сопротивление крана поворачиванию весьма велико в случае, если диа-
метр колес не будет достаточно большим; во время морозов смазка осей,
около которых вращаются тяжело нагруженные колеса,—затруднительна.

Поворотный «ран е поворотным кругом на катках. Поворотный
круг располагается внизу (фиг. 1334) пли вверху (фиг. 1335). Этот тип
особенно пригоден для больших грузов, пбо значительное число катков
допускает весьма равномерное распределение давления по окружности
поворотпого круга.

Определение V и ат—как выше.

Распределение давления на катки статически неопределимо. Для
приблизительного расчета представим собе кольцо, по которому переме-
вдаются катки, как некоторую кольцевую площадь, подверженную вне-
центренной нагрузке силою V (фиг. 1336). Тогда имеем давление.

Pd = V  (Dnb), ре — Vat: w — Vav: (0,8 D2 b).

Наибольшее давление co стороны укосины

P=Pd+Pe>

где pd—давление, вызываемое центральной нагрузкой, а,ре—внецентреи-
ной нагрузкой, D—средний диаметр кольцевой поверхности, Ь—ширина
кольцевой поверхности и w—момент сопротивления кругового кольца.

Если цредставим себе, что вырезанная из кольцевой поверхности
часть длиной t (равною расстоянию между катками) подвержена давле-
нию р, то получим, приблизительно, давление на нагруженный каток.
В виду прогиба поворотного круга, действительное давление па каток
будет несколько менее вычисленного приближенного. Если ре будет
больше, нежели то принимается в расчет лиги часть кольца, под-
верженная положительной нагрузке (см. сопротивление прямых

Фиг. 1335.	Фиг. 1336.

Расположение противовеса должно удовлетворять условию, чтобы
равнодействующая V как прн порожнем, так и при нагруженном крюке
оставалась внутри кольца. Средняя цапфа конструируется как предохра-
нительное анкерное скрепление. Сопротивление от трения

Преимущества: нет трения в цапфах, почему кран весьма надежен
в действии и весьма легко поворачивается; свободное место для лебедки;
равномерное распределение давления на поворотный круг, почему осо-
бенно пригоден для больших грузов. Неудобство: кроме кольца у непод-
вижного поворотного круга, необходимо еще второе кольцо у поворот-
ной части крана.

Подъемный механизм. Так как при поворотных кранах машинист
почти всегда находится у поворотного механизма, то для легких грузов
до 5 t, достаточно применения храпового тормоза, служащего как оста-
новочным, так и опускным тормозом. Взамен храповых тормозов можно
применять также и магнитные тормоза, обслуживаемые от руки.

Передача от медленно вращающегося двигателя канатному барабану
производится большею частью прп помощи двух пар цилиндрических
колес. Двигатель и лебедка устанавливаются всегда па одной общей
фундаментной плите.

При грузах более 50 t для лебедки устанавливаются два двигателя
в последовательно-параллельном соединении. Кроме того, устанавливается
магнитын остановочный тормоз и коротко-замкнутый опускной тормоз;
в некоторых случаях опускной тормоз проектируется как грузовой.

Укосина или вылет проектируется по возможности легкой для избе-
жания излишнего свешивающегося груза. Очертание укосины должно
допускать свободное движение под нею громоздких грузов. Раньше при-
давали укосине форму сплошной изогнутой балки, в последнее время
укосины решетчатые.

Поворотный механизм. Последовательный электродвигатель соеди-
няется с двухходовым червяком, который сцепляется с червячным коле-
сом, насаженным на вертикальный вал. На нижнем конце вертикального
вала насажена шестерня, сцепляющаяся с зубчатой дугой. Магнитный
остановочный тормоз насажен на червячный вал. Если в каком-либо
месте на пути укосины может происходить случайный удар последней
о неподвижные предметы, то между двигателем и червяком рекомен-
дуется включать фрикционную муфту.

Противовес. Для кранов, укосина или вылет которых вращается
в неподвижно закрепленных подшипниках, а равно при неподвижной пли
вращающейся колонне,—нет безусловной необходимости в установке
противовеса; последний, однако, целесобразен, ибо им уменьшается
на половину крановый момент, если расположить противовес с таким
расчетом, чтобы крановый момент при полной нагрузке был равен кра-
новому моменту при порожнем крюке (фиг. 1337).

Фиг. 1337.	Фиг. 1338.

Если

Е — полный собственный вес в kg без полезного груза,
ае—расстояние центра тяжести,
тогДа	Е = Et Е2 ,

E^l 4” ^2^2 "4~ • • • • .

«г =	------- >
это будет наиболее удобное значение для произведения
= Еае 4- -^-2Vап .

Каждый из множителей произведения G и ад может быть выбран
по желанию.

Фиг. 1339.

Для остальных типов поворотных кранов, а равно и для кранов
с поворотными кругами,—установка противовесов неизбежна, ибо равно-
действующая V как при полной нагрузке
крана, так и при порожнем крюке должна
находиться внутри опорной окружности. Ве-
личина и место расположения противовеса
определяются согласно следующих условий
(фиг. 1338),

нагруженный кран:

G	N [а„ — а') -[- Е [ае — а'|;

пожарный кран: G [ад — а"] < Е (ае -J- а’’).

Основание (фиг. 1339). Общее давление К
па фундамент и плечо его действия «£ опреде-
ляется из Е
равноде йствую-
щей поворотной
части крана н ее
плеча I, собствен-
ного веса F не-
подвижной части
крана и веса 5
фундамента.

Общее да-
вление тогда оп-

Фет. 1340.

ределяется по

8 =V+E+F

и плечо as, на котором это давление приложено, по

8а — Vat.

О

Виецентренное действие силы 5 вызывает в подошве фундамента
давление на грунт в пределах ршах и p>min (фиг. 1340). Сила 8 должна
представлять равнодействующую этих давлений по величине и напра-
влению:

L	Я = (Ртах +^min) * (ab : 2)

2,	с = а •

3 -Ртах Pmin

( = расстоянию центра

тяжести в трапеции, при чем е -- — а$).
Отсюда находим'

Ртах = 25- I2 - (Зс : «)]: аЪ

Если сила 8 настолько эксцентрична, что с а : 3, то давления на
грунт распределяются лишь на одну часть подошвы основании (фиг. 1341),
и тогда имеем: S = (/’,пчх : 2)  3 сб, откуда ршах = 2 8: (36с).

2.	Изменение вылета. Применение. Для кранов в сборочных
мастерских необходима точная установка груза; это достигается переме-
щением груза в радиальном направлении.

Вылет с натучею ношкэю. На длине вылета может перемещаться
кошка, по канатным блокам которой направляется подъемный канат.
При этой конструкции сопротивление от трения

^-^ + ¥+2 (т) (й+-ТГ-'

где х) № — полезный груз, R — радиус колеса у катучей кошки, г — радиус
оси этого колеса, 7?1 — радиус канатного блока у кошки, R2 — радиус

подвижного блока, и соответственно р, и р.2 —
радиусы осей у этих блоков, р. — коэффициент
трения цапфы и т—плечо действия катяще-
гося трения.

К полученной величине необходимо еще
сделать прибавку на жесткость каната, кото-
рая для упругих проволочных канатов при
достаточно больших канатных блоках прини-
мается равной 5% от полезного груза. Кошка
перемещается при помощи бесконечного ка-
ната от двигателя, установленного на укосине

(вылете).

Преимущества: вполне горизои-	Фиг. 1341.

тальное перемещение груза и небольшое со-

противление перемещению кошки. Неудобства: большой собственный
вес и большая строительная длина передвижной кошки, тяжелая кон-

струкция вылета, большое сопротивленце движению.

Укосина подвижной лебедки. Сопротивление при перемещении умень-

шается на

_ Nm . E[>-r Em , Ep-r

Vr ~ ~R + R + T? + 7Г ’

где E — собственный вес подвижной лебедки. Трение каната совершенно
отпадает.

Премущества: горизонтальное перемещение, незначительное
сопротивление прп перемещении. Нсдосютки: большой собственный вес
и большие размеры лебедки, тяжелая укосина. Применение рекомендуется
в тех случаях, когда собственный вес лебедки по отношению к полезному
грузу не велик, как это имеет место при небольших скоростях подъема.

*) Полезный груз — в kg, радиусы — в ст.
Качающаяся укосина (при помощи блока) (фиг. 1342). Одновременно
с радиальным перемещением груза происходит его поднятие и опускание.

Наибольшее патяжеияе Z

в канате, качающем укосину, имеет место при
крайнем положении груза; при натяжном блоке
с количеством i канатов

Z—(iSa-\-Eb — SR): г,

где iS—полезный груз, Е — собственный вес
укосины и S — натяжение в подъемной гру-
зовой цепи.

Преимущества: укосина должна быть
рассчитана лишь на продольно-изгибающие
усилия (не подвергаясь обыкновенному изгибу),
отчего конструкция получается легкой. Не-
удобства: движение груза не вполне го-

ризонтальное, что неудобно для обслуживания сборочных мастерских;
сопротивление весьма велико, отчего движущий механизм тяжел;
вследствие износа каната вся конструкция бысгро изнашивается, отчего
обслуживание не вполне безопасно. Система
часто применяется в Англии (краны Дер-
рика).

Качающаяся укосина (при помощи
винта) (фиг. 1343). И здесь сопротивление S
будет наибольшим также при крайнем по-
ложении груза. Иатяжеиие Z в винте (при
двух винтах) будет:

Z = (iSa -|- ЕЪ — SR): 2г

где iS — груз, — собственный вес уко-
сины и S—натяжение подъемного каната.
Для малых кранов устанавливают один

Фиг. 1343.

винт, при чем укосина имеет в сечении
форму треугольника; для тяжелых кранов—два винта, а сечеиие укосииы
прямоугольное. Во всех случаях винты приводятся в движение кониче-
скими зубчатыми колесами; последние располагаются концентрически по
отношению к шарниру, около которого происходит вращение винта.

Преимущество: легкая укосина. Неудобство: движение про-
исходит не по горизонтали, сопротивление движению весьма велико. Эта
система часто применяется в Германии.

Длинные винты подвергаются значительному изгибающему моменту
от действия собственного веса; в этом случае применяются вертикальные
винты с неподвижными опорами на обоих концах с особою соединитель-
ною тягой между гайкой винта и укосиной; горизонтальная составляю-
щая натяжения тяги воспринимается катками, прикрепленными к гайке,
и направляющей, прикрепленной к железной конструкции стойки (фиг. 1344,
патент ДЕМЛГ).

В новейших конструкциях подъемный канат перемещается по системе
блоков, расположенных по направлению винтового шпинделя; при втяги-
вании укосины подъемный канат удлиняется. Перемещение груза при
I этом происходит почти по горизонтальной,
значительно меньше (патент ДЕМАГ). Почти

ние груза достигается также тем,
подвижного блока, перекинутый через
блок укосины, навивается на бара-
бан, расположенный в верхней части
крана, тогда как другой грузовой ка-
нат от того же подвижного блока,
огибаи второй блок укосины, про-
ходит по прикрепленному к укосине
изогнутому пути- канат имеет напра-
вление по этому пути и к нему при-
крепляется (фиг. 1345). Путь должен
иметь такое очертанпе, чтобы сумма
моментов грузового каната, дейст-
вующих на укоспну, была равна нулю:

Ьа —х- • LR----5- Lr = 0;

г — 2а — В.

сопротивление движению
горизонтальное перемеще-

что один из грузовых канатов от

Фиг. 1344.

Собственный вес укосины может быть уравновешен противовесом.

Прпб 1изительно то же достигается при помощи многоугольника,
составленного из натянутых канатов (фиг. 1346. патент Фосс).

3.	Передвижные поворотные краны. Применение. Краны, переме-
щающиеся вдоль набережных, служат для установки груза в определен-
ном месте; скорость перемещения крана может быть в этом случае

Хютте. Т. II.

62
незначительна. Перемещение с большей скоростью, до 2 m/sec, требуется
для кранов в сталелитейных мастерских. Перемещаемостью железнодо-
рожных кранов пользуются для их передвижения в составе поездов;
в этом случае нс требуется механизма

для самопередвижения крана, но те-
лежка снабжается буфферамп, крю-
ками, буксами и рессорами нормаль-
ного для железных дорог типа.

Устойчивость. Рельсовые захваты
должны быть рассматриваемы лишь
как предохранительное приспособ-
ление, и действие их при нормаль-
ной работе исключается, ибо они
вредно действуют па рельсовый
путь. Для достижения надлежащей
устойчивости требуется, чтобы о пр о-
кидывание крана начиналось

Фиг. 1347.	лишь при опрокидывающем

грузе К, несколько превышающем
наибольшую подъемную силу крана (фиг. 1347). При подъемной силе
более 31, опрокидывающий груз превосходит подъемную силу в 1,5 раза,
а при меньшей подъемной силе—в два раза.

Для достижения требуемой устойчивости необходим надлежащий про-

тивовес.

Условие:

Кап -р Е]	-4-........—	6гбг,, 4- TFO s

К+Е\ + . •+ <? 4- 14'	'

дает наи-

меньшее значение для произведения G  [ад 4~ (s : 2)].

Ненагруженный кран должен точно так же обладать надежною устой-
чивостью, т.-е. должен опрокидываться при опрокидывающем грузе U,
который был бы приложен к головке укосины по направлению синзу
вверх. Этот опрокидывающий груз можно принимать равным 0,5 Л'.

Условие

( — Uan 4- 75,0, -j“... — Gag + WO) ___ s

— U4-^4-. . . 4-(74- W = 2

дает наи-

большее значение для произведения G (-------g-j •

Между этими пределами можно свободно выбирать значения
для G и ад.

У кранов с колонной, согласно вышеприведенного, необходимо, чтобы
напряжение колонны как при порожнем, так и при нагруженном кране
было одинаково.

Условие xVa„ 4* А-!»! 4-. . .— Gag= — (Ь'/'сЪ • • —G°g) дает
в этом случае наиболее целесообразную величину произведения Gag.

Если кран вращается на поворотном круге, то необходимо руковод-
ствоваться всеми соображениями, приведенными выше, относительно
противовеса для кранов этого типа.
Передвижной ходовой механизм. Если обозначим, как и раньше,
через У—равнодействующую в вращающейся части, av — ее плечо nW —

вес тележки (фиг. 1348), то плечо действия
щей V-j- W будет:

t = (Уа„ + WO): (У-|- ТЕ).

Ширина колен для небольших кранов
соответствует нормальной колее железных
дорог 1,435 т; для набережных крапов боль-
шею частью 2,5 т, для тяжелых крапов до 6 ш.
Колеса не стального литья. Число колес = 4,
если давление на колесо не более 20 t;
при большем давлении — 8 колес. Размеры
колес, как и для катучнх кранов. Сопроти-
вление от трепия при передвижении крана
определяется, как и для катучих кранов, равным

_(F+TF)m (У+ 1У)р-

r ~ R + R

t общей равнодействую-

Передача движения на ось производится по типу, общепринятому
для городских электрических дорог, т.-е. при помощи подвесного электро-
двигателя и двойной зубчатой передачи цилиндрическими колесами.

Крановая тележка. Большею частью склепывав гея из прокатных про-
филей; чугунные отливки более яс применяются: они громоздки, дороги
и ломки. Опоры укосины на поворотной колонне; движущий механизм

Фиг. 1349.	Фиг. 1350.

неподвижен; свободное место для обслуживания, движение краиа в узких
проходах; конструкция допускает обслуживание громоздких грузов. Соб-
ственный вес крана велик, ибо вес движущего механизма не может быть
использован как противовес. В случае же, если укосина упирается
в неподвижную колонну или поворотный, круг, при чем механизм укре-
плен наукосине, — можно ограничиться незначительным противовесом.

Катучие башенные краны. Применяются для искусственных граждан-
ских сооружений и судостроительных эллингов. Ширина рельсовой колеи
от 4 до 5 ш. Тележке придается форма башни. Вылет соединяется либо с по-
воротною колонной (фиг. 1349), либо с неподвижною колонною (фиг. 1350).
Рамные краны (порталы). Для использования весьма дорогого места
на набережных, тележке придается форма рамы (или портала!, обхва-
тывающей одпв или два железнодорожные габарита нлн пути (фиг. 1351).

Портал составляется большею частью нз двух
сплошных балок; в последнее время сплош-
ные балки заменяются решетчатыми, в виду
их меньшего веса и меньшей стоимости.

Подъемная спла большею частью
от 2 до 4 t, вылет от 10 до 15 га. Скорость
подъема от 0,6 до 1,2 m/scc. Скорость по-
ворота 1,5 до 3 m/sec, скорость перемеще-
ния от 0,2 до 0,4 m/sec.

У кранов для морских пор-
тов ручная передача движения тележке
является достаточной, пбо в данном случае
требуется лишь временная установка крана
против погрузочного люка судна. У кра-
нов для внутренних портов тре-
буется электрическая передача движения

тележке для достижения более равномерной разгрузки небольших судов
внутреннего плавания. Па середине сквозной горизонтальной оси,
передающей движение тележке, насажен мотор последовательного воз-
буждении или трехфазный, от концов этой оси передача колесам тележки
производится при помощи двух вертикальных валов и конических колес.
Цепи Галля ржавеют и потому не рекомендуются. Для предохранения
от угона под давлением ветра устанавливаются магнитные тормоза,
а при бездействии крана — особые рельсовые захваты.

Фиг. 1352.

Угловые набережные нраны (или угловые порталы) допускают еще
лучшее использование площади набережной, чем краны пред ыдущего типа.
Угловая балка своими обращенными к материку колесами катится по
рельсу подкрановой балки, расположенной на нсюторой высоте у стены
портового склада (фпг. 1352). Перекрывает от двух до трех путей. Детали,
как н в вышеприведенном случае.

Двойные краны. Имеется поворотный кран, а под ним прохожей
путь для передвижного катучего ворота. Путь перемещается вдоль для
того, чтобы при перемещении крана и остановках — выходить из преде-.
лов такелажа (фиг. 1353).

Подвесные поворотные краны. Пристраиваются к лебедкам катучих

кранов для увеличения их рабочего поля,
пляется поворотный круг или поворотная
колонна (фиг. 1354). Средняя цапфа заме-
няется направляющим роликом. В настоя-
щее время исполняются для грузов до 30 t.
Вылет не превосходит 5 т.

Двухколесные (велосипедные) краны.
Служат для перемещения грузов в узких
проходах между машинами орудиями. Под-

К катучей лебедке прикре-

Фиг. 1355.

ержпвающпй	фиг. 1354.

рельс внизу,

опорный рельс вверху (фиг. 1355). Тележка крана
представляет сплошную балку со вставленной
в нее колонной литой стали. Укосина из сплош-
ной балки иля решетчатой (легче и дешевле).

Определение равнодействую-
щей V всех вертикальных сил, действующих
на вращающуюся часть, а равно и плеча аг,—
как и выше.

Фиг. 1356.

При расположении укосины по направле-
нию ездового рельса — будем иметь давление
в верхнем и нижнем подшипнике

U-qI 11^1 ---

При расположении укосины нормально
к ездовому рельсу (фиг. 1356)—давление на
рельсы (верхний н нижний) будет:

Va

IIs = II, = ----т- .

8	1 ht -f- A + hs

Давление в подшипниках (фиг. 1357)'.



d)	Плавучие праны.

Применение. В портах и на верфях для погрузки на суда тяжелых
предметов от 50 до 250 t (котлы, орудия, машины). Часто снабжаются,
для возможности самоперемещеиия, гребными винтами; скорость пере-
движения от 1,5 до 2,5 m/sec. Движущий механизм крана большею
частью от паровой машины; в некоторых случаях между паровой маши-
ной и движущим механизмом крана — электрическая передача. На пла-
вучем понтоне должно быть достаточно места для перевозки тяжелых
грузов.

Плавучие понтоны. Расчет — см. IV том, отдел Судостроение.
Укосина. Прежде употреблялись подъемны» укосины. В настоящее
время предпочитают поворотный кран на плавучем понтоне.

Преимущества: противовес во вращающейся укосине, опущен
низко -2m над палубой, — чем достигается стабпльиость.

е)	Сталелитейные краны.

Условия
ские краны

работы. Применявшиеся раньше неподвижные гидравлнче-
н перемещающиеся по широкой колее паровые краны —

ио обслуживанию

в настоящее время вытеснены электрическими кранами; последние зани-
мают меньше места и обслуживают большую площадь. Ручная работа
крана заменяется работою клещей и захватов, упра-
вляемых с платформы машиниста. Аккуратная и
быстрая работа клещами и захватами возможя
лишь тогда, когда подвешенный груз не может
раскачиваться, а находится всегда между непод-
вижными и вполне жесткими направляющими.
Вследствие запыливанпя нс следует применять
чувствительных частей, как, например, винтовые
шпинделя пля фрикционные муфты; по этой при-
чине цилиндрическим зубчатым колесам отдается
предпочтение перед червячными передачами.
В виду усиленной работы крана допускаемое на-
пряжение в его частях должно быть незначи-
тельно. Для предотвращения изломов частей
крана при случайных ударах груза о стенкн печи
и т. п., — между электродвигателем я передачей
вставляются особые предохранительные фрикцион-
ные муфты. В крайних положениях крана имеются
концевье выключатели, пружинные пли масляные
буфера. Части, приходящие в соприкосновение

Фиг. 1358.	с раскаленными болванками, должны быть легко

заменяемы; находящиеся вблизи крана части,
напр.: проволочные канаты, должны быть защищены от действия
лучистой теплоты; будка машиниста защищается стенкой из слюдяных
листов.

Литейный ковш для томасовского и мартеновского производства.
К передвижной лебедке приклепывается решетчатая станина (фпг. 1358)
с двумя направляющими, между которыми перемещается вертикально
ползун; последний одним концом подвешен к канатам, а на- другом кояге
снабжен двумя крюками, поддерживающими боковые папфы литейного
ковша. Канаты могут быть заменены цепью Галля, ибо эти цепи подве-
шены на рессорах. Опрокидывание ковша достигается прн помощи вспо-
могательных опрокидывающих подъемных механизмов. Наблюдение за
выливающейся сталью производится с платформы машиниста, при чем
платформа перемещается по крановым фермам (по Штукенгольцу) при
помощи специального электродвигателя. Размеры см. стр. 984.
Фиг. 135В.

Табл и па 28. Ковши (ДЕМАГ),

фиг. 1359.

в пакетах весит

1300 -1600 kg.

Кран для загрузочных лотков мартенос-
еких печей. К лебедке привешивается решет-
чатая станина (фиг. 1360), в которой устано-
влена вертикально передвигающаяся и пово-
ротная колонна из прокованной стали или
составная пз прокатных профилей. На ниж-
нем конце колонны укреплено горизонтальнее
коромысло, вращающееся около горизонтальней
осп и удерживаемое на месте рессорой; прн
ударе лотка об под печи коромысло может
слегка поворачиваться около своей оси. Kopt-
ыысло поддерживает лоток, который устанав-
ливается на месте при помощи засова, ynpai -
ляемого с платформы машиниста. Кором и с. о
вращается около продольной своей оси, отчею
все содержимое лотка выгружается в марте-
новскую печь. Достигается всего пять дви-
жений: продольное и поперечное перемещение,
подъем, поворачивание около вертикальной оси

Фиг. 1360	н вращение лотка около горизонтальной оси

коромысла при опоражнивании лотка. Раз-
меры см. таблицу 29.

Кран для насадки (загрузки) бол-
ванок. Общее устройство такое же, как
и в предыдущем случае для лотков, с той
лишь разницей, что коромысло поддер-
живает не лоток, а клещи (фиг. 1361),
которыми захватывается болванка при
помощи электродвигателя. В общем до-
стигаются четыре перемещения: продоль-
ное я поперечное, поворачивание и
смыкание клещей. Для тяжелых болва-

Фиг. 1361.

яок применяются ширококолейные те-
лежки с выступающим полом, на кото-
ром установлено несколько катков; обык-
новенный катучпй края укладывает
болванки на эти каткн. Горизонтально
Таблица 29. Электрические краны для загрузочных лотков марте-
новских печей.

1	8	6,5	40	105	3,5	12	0,9	11 000	3,9	4,75
1	12	6,5	40	95	3,5	12	0.9	12 000	3,9	4,75
1. isco ;	16	6,5	40	95	3,5	12	0,9	13 200	4,1	4,75
	20	6,5	40	85	3,5	12	0.9	14 300	4,1	4,75
	25	6,5	40	70	3,5	12	0,9	15 500	4,1	4,75
	8	5,5	35	90	3	10	1	13 600	3,9	5
	12	5,5	35	80	3	10	1	11 700	3,9	5
2. 2500	16	5,5	35	80	3	10	1	16 100	4,1	5
	20	5,5	35	70	3	10	1	17 200	4,1	5
	25	5,5	35	60	3	10	1	18 500	4,2	5

Таблица 30.

Электрические литейные
щими ').

краны с жесткими направляю-

Подъемная  сила	В П р о л е т ।	Скорости					Высо- та подъ- ема  около  m	Наи- большее давле- ние на колоса крана около  kg	Рас- стояние между осями крана  ОКОЛО  m	Число поддержав. 1 колео	J
		Главной лебедки			Вспом	леЛедкн				
		Подъ- ема около ш/min	Движе- ния ле- бедки около m/mln	Движе- ния крана около m/min	Подъ- ема около m'min	Дв же- нин ле- бедки около m/mln				
Главная лебедка,	12	2,2	35	70	6,5	42	7	44200	4100	4
50 t	1	16	2,2	35	65	6,5	42	7	47300	4100	4
Вспом. лебедка	20	2,2	35	60	6,5	42	7	50 200	4100	4
10 t	1	25	2,2	35	55	6,5	42	7	52 900	4100	4
Главная лебедка (	12	2,0	30	70	6,5	42	7,5	51 100	4 500	4
60 t	16	2,0	30	65	6,5	42	7,5	54800	4 500	4
Вспом. лебедка]	20	2,0	30	60	6,5	42	7,5	57 700	4 500	4
10 t	«	25	2,0	30	55	6,5	42	7,5	60800	4 500	4
Главная лебедка/	12	2,0	30	65	5,6	38	7,5	39200	2X2 400	6
70 t	1	16	2,0	30	60	5,6	38	7,5	43 ICO	2X2400	6
Вспом. лебедка]	20	2,0	30	55	5.6	38	7,5	45 500	2X2400	6
15 t	1	25	2,0	30	50	5,6	38	7,5	48300	2X2400	6
Главная лебедка/	12	2,0	25	55	5,6	38	8	45700	2X2500	6
80 t	1	16	2,0	25	50	5,6	38	8	48 700	2X2 500	6
Вспом. лебедка]	20	2,0	25	45	5,6	38	8	51 300	2X2 500	6
15 t	1	25	2,0	25	40	5,6	38	8	54500	2X2500	6
Главная лебедка/	12	1,8	20	55	4,2	33	10	55100	2 <2600	6
100 t	1	16	1,8	20	50	4,2	33	10	58000	2X2000	6
Вспом. лебедка)	20	1,8	20	45	4,2	33	10	61 200	2 X 2600	6
20 t	1	25	1,8	20	40	4,2	33	10	64600	2X2600	6

Данные таблиц 30. 31, 32 и 33 фирмы ДЕМАГ.
Таблица 31. Электрические краны для насадки (загрузки) болванок

*1"	—  Подъемная  сила  kg	Про-  лет m	Скорости				Высота  подъема  m	Наи- большее давле- ние на колеса крана  kg	Рас- стояние м -жду осями  m	Вылет до п е- редпев грани лотка  Е1
		Подъ- ема  m'inin	Движе- ния ле- бедки  m/min	Движе- ния крапа  m/min	Вращен. Число вращен. в кип.				
	8	6,5	40	115	3,5	1	9900	3,9	3,5
	12	6,5	40	100	3,5	1	11 ОСО	3,9	3,5
1.	1000	16	6,5	40	100	3,5	1	12100	4,1	3,5
	20	6,5	40	во	3,5	1	13200	4,1	
	25	6,5	40	80	3,5	1	14400	4,1	3,5
(	8	5.5	35	95	3	1,2	11500	3,9	4
1	12	о,5	35	85	3	1,2	12 700	3,9	4
в. 2000 {	16	5,5	35	85	3	1,2	НОЮ	4Д	4
1	20	5,5	35	75	3	1,2	15 100	4,1	4
(	25	5,5	35	65	3	1,2	16300	4,2	4

противолежащее

Фиг. 1362.

Примечание к таблице 31. Указанное выше давление на колеса относится
к расположению коромысла нормально к рельсовому пути крана. Есзи коромысло, в одном
из кравиих положений лебедки, находится под колесом крановой балки, то давление на
это колесо увеличивается для: 1. на 16%, для 2. на 17%, тогда i
колесо разгружается на сооизетствующую величину.

перемещающийся штемпель проталкивает болванку в печь.
Вынимание болванки из печи производится горизон-
тальными передвижными клещами. Размеры — см.
табл. 31.

Краны для болванок и обслуживания печей ниже
уровня пола. Перемещающаяся станпва снабжается вер-
тикальною колонною и клещами, по типу клещей, при-
меняемых для выталкивания болванок из изложниц
Размеры — см. табл. 32, стр. 986-

Краны для выталкивания болванон из изложняц.
Вертикальный стержень склепан из прокатного железа
и подвешен на проволочных канатах (фиг. 1362). По оси
стержня установлен вертикальный винтовой шпиндель,
перемещаемый вертикально особым электродвигателем.
При движении шпинделя книзу сначала клещи смыка-
ются и захватывают изложницу; при дальнейшем дви-

жении шпинделя книзу уже происходит выталкиваие болванки из излож-
ницы. Если клещам прядать надлежащую форму, то кран может быть
применяем для подъема и перемещения болванок. Размеры — см
табл. 33, стр. 987.

Г) Краны с канатным приводом.

Область применения. Кран с канатным приводом и неподвижными
опорами для обслуживания построек, стапелей; с подвижными же опо-
рами—для обслуживания складов. Преимущества: более дешевая установка
и менее продолжительный монтаж, нежели у мостовых кранов. Недоста-
ток: незначительная производительность вследствие большого пути непо-
груженного ковша.
Таблица 32. Электрические краны для болванок и обслуживания печей
ниже уровня пола.

Подъемная сила  kg	Про-  лет in	С	корост		и	Высота  подъема  га	Наи- большее давле- ние на колеса крана kg	Рас- стояние между осями  га	Число  колес
		Подъ- ема  ra/miu	Движе- ния ле- бедки  m/min	Движе- ния крана  m/min	Пиело вращен. в мин.				
	8	30	60	155	5	4	10100	3,2	4
	12	30	60	150	5	4	11 700	3,2	4
3000	16	30	60	115	5	4	12 800	3,3	4
	20	30	60	140	5	4	13600	3,3	4
	25	30	60	135	5	4	14100	3,4	4
	8	22	55	140	5	4	11300	3,2	4
	12	22	55	132	5	4	12800	3,2	4
5000 	16	22	55	128	5	4	13900	3,3	4
	20	22	55	125	5	4	14800	3,3	4
	25	22	55	120	5	4	15 700	3,4	4
	8	22	45	135	4	4,5	13200	3,3	4
	12	22	45	125	4	4,5	14600	3,3	4
1500	16	22	45	120	4	4,5	15800	3,4	4
	20	22	45	105	4	4,5	17100	3,4	4
	25	22	45	100	4	4,5	18300	3,6	4
(	8	18	40	130	4	5	14800	3,4	4
	12	18	40	120	4	5	16600	3,4	4
10 000 !	16	18	40	115	4	5	17900	3,6	4
1	20	18	40	по	4	5	18900	3,6	4
1	25	18	40	100	4	5	20300	3,7	4
	8	18	40	130	3	5	17500	3,4	4
	12	18	40	125	3	5	19600	3,4	4
15000	16	18	40	115	3	5	21200	3,6	4
	20	18	40	105	3	5	22400	3,6	4
	25	18	40	95	3	5	23800	3,7	4

Поддерживающий канат. Путь перемещения—проволочный канат без
сердцевины, так называемый спиральный канат. Канат составляется из

круглых проволок (фиг. 1363), либо внутри—из круглых проволок, а сиа-

Фпг. 1363.

Фиг. 1364.

ружн из фасонных (фиг. 1364), так назы-
ваемый полусомкнутый канат. Совершенно
сомкнутый канат менее рекомендуется,
вследствие малой сопротивляемости. Таб-
лицы спиральных канатов по Фельтену,
Гильому, Карлсверк —- см. Стефан,
„Воздушные дороги", нзд. 4, стр. 28

и 31.

Напряжение каната. При условии жесткого укрепления в концах
каната, каток описывал бы приближенно уллипс, и у обоях концов каната
пришлось бы преодолевать крутой подъем. Благодаря прикреплению
натяжного груза (фиг. 1365) каток будет описывать параболу, и преодоле-
вать придется уже значительно менее крутые подъемы. У канатов без
груза	'	/'= (о,Oj: а) (К: Н).
Таблица 33. Электрические краны для выталкивания болванок из
изложниц.

Подъем-	Е-	С	кор	ост	и	Высота	II аи- болыие»	Длвле-	<L>  О	Рас-
										
			Дввже-	Двнжс-			давле-	пне на		стояние
ная		Подъ-			Число	подъема	пне на	бол-	О	между
сила			пня ле-	ни я	вращеп.		колеса	в анку		осями
	Д		бедки	краиа			крана		ЕГ	
kg-	Ш	m/min	m/min	m/min	В МИН.	m	kg	t		Е1
1	8	30	55	150	5	5	п loo	45	4	3,5  3,5
	12	30	55	145	5	5	12500	45	4	
3000 {	16	30	55	140	5	5	13600	45	4	3,5
	20	30	55	135	5	5	14300	45	4	3,5
(	25	30	55	130	5	5	15100	45	4	3,5
	8	22	50	135	5	5	13300	50	4	3,6
	12	22	50	130	5	5	14800	50	4	3,6
5000 {	16	22	50	125	5	5	15900	50	4	3,6
1	20	22	50	120	5	5	16900	50	4	3,6
1	25	22	50	115	5	5	17700	50	4	3,6
1	8	22	45	125	4	5	15800	55	4	3,7
	12	22	45	120	4	5	17400	55	4	3,7
	16	22	45	115	4	5	18900	55	4	3,7
7500 ।	20	22	45	100	4	5	20100	55	4	3,7
	25	22	45	95	4	5	21700	55	4	3,7
	8	18	40	125	4	5,5	18300	65	4	3,8
	12	18	40	115	4	5,5	20100	65	4	3,8
10 000	16	18	40	110	4	5,5	21800	65	4	3,8
	20	18	40	95	4	5,5	23300	65	4	3,8
	25	18	40	90	4	5,5	24900	65	4	3,8
	8	18	35	100	3	5,5	22200	75	4	3,9
	12	18	35	90	3	5,5	24800	75	4	3,9
15 000 |	16	18	35	78	3	5,5	26300	75	4	3,9
	20	18	35	то	3	5,5	28100	75	4	3,9
1	25	18	35	65	3	5,5	29 800	75	4	3,9

Вследствие собственного веса каната, оба конца его образуют приближен-
ную параболу.

Натяжной груз может действовать, посредством включения куска
цепи натянутого на ролике,—на канат; опорой может служить качаю-
щаяся опора" (фиг. 13G6).

Подвижная лебедка и подъемный мотор. Установка мотора на ле-
бедке дает менее сложное устройство, но зато—больший собственный вес.
Мотор может быть установлен либо на самой лебедке, благодаря чему
приводимый им барабан укрепляется на неподвижном конце каната, или же

мотор устанавливается на подмостке и передвигается взад и вперед
(фиг. 13671 посредством приводимого им в движение каната.

Тележка без мотора. Оба
подъемный канат управляется
еобст! еннып вес тележки, но

мотора установлены на лебедке. Грузо-
ролпкамп на лебедке. Незначительный
для избежания прогиба ненагруженного
грузоподъемного каната требует приме-
нения особых мер (на канате катучне
опорные диски для тягового каната).

Расположение каната очоиь сложно в тех случаях, когда тележка
имеет мерцательное приспособление с замыкающимся н размыкающимся
канатами (фиг. 1368).

с приводным канатом. Мотор покоится на опоре
бесконечный канат, катящийся по прпводному
шкиву на лебедке, а также вращает бара-
бан на катящейся лебедке (фпг. 1369). Кроме
того, крепко натянут разгрузочный канат,
обхватывающий второй шкив лебедки, который
соединяется с тормозным шкивом (фиг. 1370).
Когда тормоз заторможен—груз поднимается,
и прп переключении мотора-опускается. Если
же тормоз разгрузочною каната освобожден и

Катящаяся лебедча
н приводит в движение

Фиг. 1370. 1 — -тормозной канат;
2—несущий канат; 3 —приводной
канат.

Фиг. 1371.

тормоз шкива заторможен,—катящаяся лебедка перемещается. Управле-
ние мотором производится вспомогательным током, посредством
провода дли скользящего контакта. Тяжелые захваточные приспособления
иужиы исключительно между лебедкой и захватом, приводной же и pas
грузочный канаты - тонкие, всегда натянуты и не прогибаются. Собствен-
ный вес лебедки—незначительный.

Опоры. На установку неподвижных опор не требуется больших затрат;
чаще же всего неподвижные опоры употребляются для временных уста-
новок (фундаментный ров, запруда), так как они допускают обслуживание
по одному направлению. Опора, состоящая из одной неподвижной части,
а второй—катящейся по кругу, допускает обслуживание сектора (фиг. 137]).
Две опоры, движущиеся по рельсам, допускают обслуживание четырех-
угольника. Для принятия усилия, растягивающего канат, необходимы:
широкий рельсовый путь и устойчивые опоры. Благодаря этим условиям
расходы по устройству очевь велики.

D.	Канатные дороги.

aj Подвесные дороги 1).

Область применения. Употребляются вместо городских железных
где устройство городских железных дорог не-
принуждает заменить другого рода

дорог в тех местностях,
удобно, или где плотность населения
путями. Если укьзлнные условия
отсутствуют — устройство городских
железных дорог обходится значи-
тельно дешевле.

Поддерживающий канат. Как н
у мостового крана с канатным при-
водом, — наполовину замкнутый или
спиральный канат: первый предпочти-
телен для нагруженного каната,

Фиг. 1372.

второй, в большинстве случаев, берут лишь в качестве каната, по кото-
рому возвращается порожняя вагонетка. Также я в этом случае канат
натянут гирями.
Прогиб от собствен-
ного весадля прибли-
женной параболы

где ql обозначает
принятый вес каната,
равномерно распре-

Фпг. 1373.	деленный по хорде

(фпг. 1372).

Балансир. Накладывание каната на опоры должно быть выполнено
таким образом, чтобы избежать в канате продольного изгибающего усилия
при прохождения через балансир: поэтому целесообразно ирпмеиение
подвижного бгыанспра (фиг. 1373). Фланец ходового колеса перемещается
по желобам балансира.

<) Литература. Стефан, Воздушные канатные дороги, Берлин 1926 г., Юл.
Шпрингер.
Опоры. Деревянные опоры дешевы. Железные опоры требуют окраски
через каждые три года. Железобетонные опоры в местностях, богатых
железом, не слишком дороги и ие требуют за собой никакого ухода. Рас-
стояние между опорами зависит от прогиба и от
местности; при прокладке по равнине расстояние
может быть до 1000 m (фиг. 1374).

Фиг. 1374.	Фиг. 137Б.

/

Тележки. Для одиночных грузов до 500 kg достаточно двухколесной
тележки; груз до 1000 kg требует двух таких тележек, с равномерным
распределением давления на балку (фиг. 1375 и 1376).
Диаметр ходового колеса от 200 до 300 mm. пз литой
стали, с полукруглым желобом. Напряжение на изгиб
в канате, вызываемое давлением колоса, по Изаксену
(Z. d. V. d. I., 1907, стр. 652) (ф1

kg/cm2’
где: Г давление колеса в kg,
Н усилие, растягивающее канат, в kg,
п число проволок,
2s толщина проволоки в ст,
J момевт инерции проволоки в ст4.

Фиг. 1376	Полное напряжение:

к = fc2 к/ Kg/cm2.

Наименьший промежуток между подачей двух вагонеток колеблется,
в зависимости от нагрузки, от 25 до 35 секунд. Наименьшее расстояние
между двух вагонеток поэтому от 50 до 100 га. Сопротивление тележки
при скользящих подшипниках 1/109, при опорах на катке —1/150 веса;
последний имеет больше преимущества из-за незначительного количества
потребляемого нм масла.

Муфты. Согласно новой конструкция Блейхерта, зажим каната
закрывается собственным весом тележки. Открывание производится набе-
ганием вспомогательных катков на приподнятую шину. Муфта по системе
Блеихерта фиг. 1378,

Тяговой канат. Применяется нормированный проволочный стренг,
толщиной от 1 до 2 mm с круткой по способу Альберта. Опорный шкпв
Тля тягового каната целесообразно соединять с балансиром поддерживаю-
щего каната (фпг. 1379).
Привод. Целесообразен двухжслобный шкив с направляющим роликом,
со включением дифференциального механизма, чем достигаются различные
окружные скорости, соответствующие

-zz{zz--zzzzz^z//^z различным конечным напряжениям (па-

Онезорге) (фиг. 1380).

тент

Для

[1 = 0,16 (смазанный канат на коже)

и w = 2я, тогда с1"" = 2,6.
сопротивлению) U = Т—I.
тогда

T:t^e'w’ з=2,6.

Натяжной ролик
должен находиться непо-
средственно у привода, так
как иначе при пуске в ход
канат соскальзывал бы на
ведущий шкив. Употребле-
ние направляющего ролика
в качестве натяжного ро-
лика нецелесообразно, так
как только один шкнв ра-
ботает.

Скорость г;=3
m/sek на равном длин-
ном пути; на коротких
промежутках, а также
при большом числе изги-
бов— скорость меньше.

Стоимость уста-
но в к и от 12 000 до
60000 немецких марок.
Стоимость транспорта -
от 2,5 до 10 ифен./tkm.

Провоз пасса-
жиров. В последнее
десятилетие подвесные
дороги применяются
очень часто в качестве

Фиг. 137Я.

Фиг. 1379.

Передаваемое окружное усилие U (= полному

Фиг. 1380.
горных дорог. Лана—Впшлиок, Боиен—Колерн, Рио де Жанейро. При.
первых постройках дорог этого типа укладывали 2 поддерживающие

Фиг. 1331.

Фиг. 1382.

каната один над другим, или рядом; новые конструкции имеют только
одни канат. Иногда имеется еще неподвижный запасный канат для предо-
хранительного приспособления.

ОднорельсОЕые канатные дороги. Только для легких грузов до 0,51.

вг, 1£63.

Целесообразны как временные уста-
новки, бла! одари простоте своего
устройства. Тяговой канат является
одновременно и поддерживающим.
Муфту тележки и канат лучше всего
делать замыкающимися силой тяжести
(фиг. 1381 и 13о2). Опорный шкив
снабжен широкими желобами, так
что муфта умещается в них свободно

а2) Подвесные дороги.

Область применения. Все кра-
иы (исключая плавучие» имеют очень

Фиг. 1384.
ограниченную область применения: для перемещения грузов из одного
места в другое требуюгся особые транспортные приспособления. Пере-
движение их моассг происходить по земле—узкоколейки, тачки, либо по
подвесной канатной дороге. Преимущество последней: возможность соедн-

иеппя транспорта с подъемным мехачпзмом; не мешает движению людей.
Подвижные лебедки подвесных дорог могут быть переведены на мостовой

Фиг. 1386

Фиг. 1387.

Фиг. 1388.

и поворотный краны, если подача энергии происходит по сквозной линии.
Применимы как временно установленные подвесные дороги и передвижные
подвесные дороги (фпг. 1383—1385'.

Подвижная лебедна с нижним поясом мостовой фермы. В качестве
пути служит двутавровая балка, верхний пояс которой укреплен непо-
средственно к потолочной балке, на нижнем же поясе покоится под'ижная
лебедка с тремя или четырьмя ходовыми колесами (фиг. 13:0). Поел днпо
овальные с горизонтальной осью, либо цилиндрические с наклонной
осью; в последпем случае привод односторонний, для облегчения прохо-
ждения ривых; расстояние между колесами не слишком малое, с целью
избежать углов на прямом пути. При небольших кривых две поворотные
тележки с тремя или четырьмя катками каждая. Грузоподъемность от 1
до 5 1. Во избежание качания груз покоится на 2 канатах, для достижения
прямою подъема груза,—для каждого из канатов ирпмепяюгся 2 канатные
барабана. Преимущества: незначительная пысэга постройки, несложное
укрепление пути, благодаря чему такие устройства с 6o.ii.iuum удобством
применяются в мастерских: нет качания и удобное включение тока. Недо-
статки: переход на отвстплсипую дорогу может произойти только при
помощи ст]>слок с передвижными тележками, но ни в коем случае ие
посредством временных стрелок.

Таблица 34. Подвижные ^обедни с ннжним поясом мостовой фер-
мы (Демаг).

(Фиг. 1387 п 1388'.

Размер	Грузопо.гъ- е и и ость kg	Давление тележки		Растя- жение тележки  Т>	а		Ь	•	Па’МРпь- ; пшй про- | филь пути |
					Прямой путь	Путь по кривой			
		В,	к2						
I	2 400	8 800	4 700	2 900	2 600	3 8п0	4 200-4 600	1 600	34
II	3 000	4 ^0	5 00	3 О<30	2 7И0	3 £00	4 600 — 1 900	1 6С0	34
III	з ч<ю	5 :00	61 0	3 10-3	2 800	4 000	4 900—5 460	I 600	36
If	4 600	6 ICO	7 003	3 20)	2 900	4 200	5 100-5 700	1 6(0	38
V	5 сСО	7 100	8 000	ззоо	3 000	4 400	£4)0-6 000	1 600	40

Подвижная небедна с

верхним пэясэм мостовой фермы. В качестве

пути - балка для подвесных дорог,

подвешенная односторонне захваты-

Фиг. 1389.

вающим плечом (фиг. 1389). Передвижная тележка держит
привод при помощи одностороннего рычага. При больших
установках две тележки, с двумя катками каждая. Грузо-
1иднемность от О.п до 2 t. Подъемный механизм такой же,
как и у ле5едок с нижним поясом .мостовой ф.'рмы. Про-
имущестга: незначительное сопротивление при передвиже-
ния, благодаря чему допускается большая скорость передни-

женин. При вписывании
д тп скорость передвижения
с .сдует уменьшить пониже-
нием па'ряжения, для того,
ч ю ил избегнуть качания.
При малой скорости допу-
скается прохождение кри-
вых, радиусом до 2 ш.
Временные стрелки зрпме-

Фпг. 1390.

пимы, благодаря чеку опи-

сываем е устройство приемлемо для складов с подвижными мостамп
(фиг. 1390). Недостатки: большая строительная высота, благодаря чему
нельзя применить такие устройства в помещении. Токособпрателп должны
быть сконструированы таким обрати, чтобы воспрчяпмать ка (ацил.

Управление. Управление шпуром требует присутствия вожатого, до-
пускает небольшие скорости, и допускается там. где под кутей есть
достаточно свободный проход. Управление с подвешенной площадкой
удобопрпмснпмо только в больших устьп :вках и там, где на пути нахо-
дится только одна подвижная лебедка. Управлеппэ на расстояния прп
покоит контактных проводов сравнительно просто в тех случаях,
когда работает только одна леЗерп. Семь контактных про одов у двух
моторов постоянного тока, пять проводов—у одного мотора постоянного
тока с магнитом. В случае работы нееколькпх подвиж i >ix лебедок, тре-
буется автоматическое переключение у каждой из лебедок, на загрузочных
остановках 7 пли 5 контактных проводов, на остальных линиях пути—
только 2 контактные провода.

Стрелки. В качестве передвижных платформ—стрелки с передвижными
рельсами у I—дорог. Временные стрелки у подвижных лебедок с верхним
поясом мостовых ферм.

Поворотные круги. Применяются только прп I—дорогах.

Затвор с задтижнэй. Прп последовательном перемещении нескольких
вагонеток без вожатого, следует применять приспособление, предохра-
няющее вагоны от набегания друг па друга. Эго достигается делением
провода па отделенные дистанции, присоединенные прн помощи выклю-
чателя к питательному проводу.

Пример: Кояструкцгл Блеихсрт (Фяг. 1301): вагонетка IT, двигается: вагонетка 1Га
можег двигаться лики» тогда, когда 1Г, переводит переключатель из положения /. в поло-

жение благодаря чему линия 5—G
получает ток. Нагрузка па лпнлю 1—2
и вагонетка управляется при помощи
ручного рубильника h.

Оборудование тяговым кана-
том. В случае применении под-
весной дороги, несложной, с не-
большим количеством кривых,
предназначенной для транспорти-
рования насыпного груза в под-
весных вагонетках без по,.ъ 'много
механизма, которые выгружаются
и нагру?ьаются во время движе-
ния.—в таком случае вагонетки

naiayxo прикрепляются к пенре-	Фиг 1392.

рывно движущемуся капату. Ла

кривых тяговый канат направляют по канатным шкивам, радиус которых

равен радиусу кривой. Это устройство обычно применяется на складах
с передвигающимися мостами, при чем переход от неподвижной дороги
ва мостовую подвесную дорогу происходит посредством ряда цепей,
а тяговый канат образует на мосту петлю (фиг. 1392).

Е.	Ручные приборы для перемещения ’).

Насыпной вес и угол наклона 2) см. том I, стр. 768 и сл., таб-
лицы 6, 7 и 8. Различают транспортеры для работы с перерывами или
для непрерывной работы. Пути длиною более 100 ш, часто прп значи-
тельно меньших расстояниях) будут для приборов с непрерывной работой
слишком дороги, надзор неудобен, надежность слабая, опасность излома
возрастает с увеличением количества, частей, равномерная подача мате-
риала затруднена. В таких случаях практикуется поэтому транспортиро-
вание в сосудах. Для большей пропускной способности промежутки
между засыпками делаются небольшими, т.-е. возможно приближаются
к непрерывной работе. Пустые и наполненью сосуды должны перемещаться
по различным путям. Транспортирование — горизонтальное или со сла-
бым наклоном.

Перемещение происходит без рельс, либо по путям отдельными
вагонетками нли целыми составами.

Обозначая через

i — объем вагонетки и ш3,
М — транспортируемый груз в m3/h,
z — количество транспортируемых вагонеток в час.
п — количество вагонеток ва пути.

t — I асстояпио во времени двух вагонеток в сек,
а — расстояние вагонеток в ш,
в.— спорость движения,

L — длина пути в т.

Тогда e=M.i; t = 3600:z\ a = vt; n = L:a.

При этом t должно быть достаточно велико для отцепки, наполнения
п прпцеики или разгрузки; если t для этого недостаточно, то следует
предусмотреть большее количество загрузочных и разгрузочных пунктов.
Потребное количество вагонеток составляется пз и и пз вагонеток,
находящихся в загрузочных и разгрузочных пунктах.

•) Литература: Буле, Транспортирование, Штутгарт, 1908; Гаифвтен-
г е л ь. Транспортирование грузов, ч. I и II (3-е изд.), Берлин 1921 и 1923; то же
„Экономичная загрузка и разгрузка", изд. 2-е, Берлин, 1919; М и ш е н ф е ль д е р, Крано-
вые и транспортные приспособления для рудников, гаваней, верфей и мастерских, изд. 2-е,
Берлин, 1926; то же „Пер меЩгние материалов в химической промышленности, Лейпциг,
1914; А у м у н д, Подъемные м транспортные установки, т. I, изд. 2-е, Берлин, 1926;
II ет р ко в с к и и, Перегрузка грузов, Виттенберг, 1918; Бер и д т, журнал Н. d. I. W..
ч. IV, т. 3, стр. 376. О современной стовмоети установка ср. Огдел (Буле) подъемные,
трапспортаые и складские приспособления (транспорт на близкие расстояния), включая
канатные п подвесные дороги в О ст г оф-Шек, расчеты по постройкам, и ед. S-е, Впс-
Caj'ii, 1921, затем Буле, журнал Bautechnik 1924, стр. 125 п 2^8 и журнал Glaser 1925,
II, сгр. 105; затем Guterumsehlag пздат. VDI. Бериш, 1926, а также Мюллер, Б ауи-
niBeiir, журнал VDI, 1926, № 3; Германе, „Текинка транспорта в ли1енной“‘
Галле, 1926.

2) Упрощенный способ определения угла наклона дает Келлер в журнале
Z. d. V. d. I., 1919, стр. 129.
а) Ручные транспортеры.

Часто, на ряду с быстрой перемещаемостью транспортеров, у руч-
ных транспортеров, перемещающихся без рельс, достигается также и
экономичность. Для транспортирования зерна в амбарах и золы в котель-
ных рекомендуется применение опрокидывающихся вагонеток (фиг. 1393)
фирмы Ergang, Магдебург г).

Согласно Круппа: один рабочий перемещает в течение 1 часа на
расстоянии 1 km на одноколесной тачке 150 kg, 400 —500 kg — при
помощи опрокидывающейся тачки; прп хорошо же проложенном рельсо-
вом пути возможно переместить в то же время на то же расстояние от
1800 до 2000 kg. Лошадь тянет на горизонтальной пашне или песчаной
дороге 400—500 kg, на хорошей грунтовой дороге—-750 — 900 kg и на
горизонтальном шоссе 2003—-2309 kg; на рельс >вом же пути та же
лошадь способна без особого напряжения переместить до 10000 kg на
то ate расстояние, т.-е. на 1/3 скорее, чем на шоссе.

Фиг. 1393.

Фиг. 1394.

Фиг. 1395.

Ручные вагонетки применяются преимущественно для перемещения
по полу фабричных помещений. Наиболее целесообразные формы изобра-
жены на фпг. 1394 и 1395 (Кригер, Дрезден). Система Кригер— см. Ваи-
technik 1924, стр. 625.

Таблица 35. Транспортная производительность рабочего.

Пол	Подъемная сила в kg		Сила удара в kg	
	Подметка		Подметка	
	Плетен.	Кожан.	Плетеп.	Кожан.
Гладкий	 .	. .  С деревянной настилкой . Каменный . .	32-42  до 50 свыше 50	30-40  35-40  свыше 50	30-40  40-50  свыше 50	22-32  32-42  свыше 50

Согласно опытов Брандта 2), рабочий проявит силу, указанную
в таблице 35, на вагонетках без рельс. Хютте, справочная книжка для
инженеров-производственников, дает следующие значения для движения
груженой ручкой тачки одним рабочим.

•) Ср. также Н и д ие г „Чистка улиц в немецких городах*1, Лейпциг. 1911; Лорр,
•Очистка дворов и улиц**. Лейпциг, 1912, а та .же Г е ц х с и, .Траиспор ное дело в меха-
нических масерских**, Берлин, 1923, изд. VD1, также журнал „Fordertechnik**. 1925, стр. 33.

®) Ср. Буле, журнал „Bautechnik**, 1924, стр. 626.
Ручные тележки. Для сокращения времени нагрузки и выгрузки
ручные тележки находят многократное применение. Фиг. 1396 показы-
вает ручную тачку с загрузочными козлами, фиг. 1397—тачку для загру-
зочных ящиков (Вагнер, Реутлингеи).	“Т^1

Фит. 1S97.	Фпг. 1398.

Крановые и нагрузочные тележки (перемещающиеся краны мастер-
ских и подъемные краны) для жел.-дор. мастерских, гаражей, транспорт-
ных контор п т. д. (см. Хютте производственный}.

Фиг. 1399.

Моторные вагонетки. (Элоктро-подъемно-краповые тележки п электро-
трапсаортср). Фи.-. 1391 показ долог электрическую тележку системы ВКЭ.
Осоэеаи )сги к шструтаи к электрические вагонетки, автоматическое за-
грузочное приди'соб ienai, адекгржрляовые тслзккп, электрические
трипс .о торы. Ци дроиде данные — см. таллину 33 1).

1) Долли, ср. Буле, жур ’ат „Bauteehnik1, 1924, стр. 635, также Шульц, журнал
„Glaser Ann/‘, 1926, I. стр. 103 (MAN., Эсслингеп, Гапза-Ллойя, Ageka, C.-Ш., Лани
п т. п.); затем, Z. d. V. d. I. 1925, стр. 965 (Батареи моторных вагонеток).
Одчзэзэый трдмзпозтер (фпг. 1399): а — аккумуляторная батарея,
b небольшой дчух;о1еслый два.агель, вагонетка с дноГшдм дышлом. Вес

15UO kg; общая длина
3,9 ш (без дышла п
крюков 2.2 ш.). Ско-
рость—1 m sok; подъем-
ная сила 250 Kg (до
1000 kg па окружно-
сти колес). На прямом
пути можно тянуть до
7 жел -дор. товарных
вагонов. На рыхлой
почки н на траве лучше
прнснособл и ваются.

Гусеничный и цепной
транзпзртеры '). Фпг.

Фпг. 1400.

140) показывает малый

тпп транспортера в 25

Р. S., построенный фирмой Ганомаг в Ганновере Гусеничный транспор-
тер—таблица 37. В 50 Р. S. бывают большие ценные транспортеры.

Таблица 36. Ознзеные размеры электрических вагонеток
спет. Б л е й х е р т.

	Серия I	Серия II
Полезный груз к kg				750	1500
Небольшая скорость в km/h			4- 5	4.5—5.5
Большая	,.	„			8-13	9-13
Радиус активности km	.	. . .	25-50	45—65
Наисолынпн подъем (при полной нагрузке) в %		10	10
Виутрепннл рад ivc иапмепьш. дуги m		0,35	0,35
Средняя мощность в Р. S				2.5	3,5
Наибольшая мощность в Р S		5.5	7
Среднее напряжение в вольтах		40	.	40
Емкосгь бат.:ред в A(h				80-ICO	18G-292

Таблица 37. Гусеничный транспортер.

Размеры min	Система	
	25 F. S.!50 Р. S	
а	1 640	2 77s
Ъ	2 822	3 935
V	3 260	4 440
d	590	8 0
е	780	990
f	2 150	2 600

Рдзм?ры mm	Система	
	25 Р. S.	50 Р. S.
9	680	830
h	1 160	1 500
i	1 460	1 900
к	2 315	3 420
1	780	858
т	300	400

[К таблпце 37: а—рас-
стояние колеb — длина
кузова вагина, с—наиболь-
шая полная длина, d — вы-
сота до середины шкива,
е-высота до пола, /-пол-
ная высота (включая кры-
шу), д- ширин i радиатора,
7t —расстояние мскду цен-
трами колес, г—расстоя-

ние между концами гусеничной цепи, к—длпна гуизчичной цепи, Z—
ширина вагонетки, tn ширина гусеничной ucunj.

9 Журнал Hanomag-Nachriditen 1924, стр. 49 и Б у л с, журнал Bautedmik 1924,
стр. 637.
Гругосэй автомобиль. Давние о главнейших размерах грузовых
автомобилей помещены в таблице 38, а также в отделе Автомобили, т. IV.

Таблица 38. Грузозол автомобиль.

	Вес нетто t				Мощи» сть в Р. S.				Скорость I			m/h	Расход горючего (пол- ная нагрузка, ср. ско- рость, kg/ICO km				
Поле гр з	•')	11		IV	1			IV	Г	11	III	IV	I		III	IV	<y  c £
1	2.8	—			—	го/„в						42			—	—	16							1
2	3,2	2,8	—	3.4	40,	-15	—.	4*	32	35	—	30 4	20	18-29	—	22	2
3	3,9	<2	—	3.S	"7г	15	—		28	35	.—		25	22-25	—-	25	3
4	4 2		3,4	4,5	ич-		5*		25	30	35		30	28-30	25 «1	=”h«	4
5s)	4,5	4,2	3,7	4,5	°16о		• j	55	22	25	20	ю|я	34	32—35	32 4)		5

1>) Рельсовый транспортер.
Таблица 39. Локомобиль.

Ганномаг	LB	LC	LD	LE	LF	LH	LM	LO	LQ
Мощность в P. S		20	во	40	50	60	80		ISO	
Наиб, длина пекл, буф		35(0	3500	4000	4380	4625	5125	5845	6386	6480
Hai,б. n,„- 1 “Г"Ь ко-тес	1365  1 15	1236  1386	1260  1410	Г 2 1475	1605	165°			—		
finia над { "	" чоп ’’	—	—				1755	1800	1830	2100	1875
цилиндром । J	’ 1(ЮО   Высота дымовой трубы над верхи.	—	—	—	—	1855	1900	1930	2209	1975
частью шпалы		2315	2400	2455	2455	2585	2760	3090	3350	335

Пример: Сколько топи перемещает локомобиль (спет. Ганномаг) тип LH 80 Р. S-
на подъеме 5% или 1 : 200?

ЬО-сп 1ып,1й локомоби 'ь тянет при нормальных условиях па 5% подъеме поезд
(наго в плюс груз) весом в 242 t /фиг. 3401).

Дороги с рельсовыми путями, уложэпными па грунте или иа эста-
кадах. (т. Ill—Железнодорожное дело). Узкоколейные пути с вагоне псами
емкостью от 0,5 до 1 t.

Перемещение: Л1ВДЬ,1П I (см. СТр. 365)

1	животными J k 1	’

паровозами и электричеством 5).

Паровые локомотивы.—См. т. Ш, Железнодорожное дело.—Цифро-
вые данные: локомотивы (с перегрсвател.) расходуют от 0,15 до
0,185 l.g на tkm. Малые конструкции 0,28 leg пара. Паровоз без топки
около 0,37 kg/tkm (согласно Ганномаг 0,4 kg насыщенного пара 12 at

*) В 'нч, Гаггенау, II Бюссппг. Брауншвейг, 1Г1 Даймлер, Берлин, IV НАГ—Берлин.

2) Б.о синг даег для 6 t полезного груза при 4,8 t веса нетто, 80 Р. S., 40/50 km/h
и 35 kg, 100 kin.

8) С прицепкой (5 t полезп. груз) 29 kg 100 km.

4)'С приценкой (5 t полезп. груз) 37 kg/100 km.

8)Gluckau.£ 1920, стр. 551, затем В. М ю л л е р - Дрезден, журн. Bautechnik
S26, стр. 181.
иа 1 tkm). Сопротивление движению па горизонтальном пути и при не-
значительной скорости от 3 до 12 kg на тонну перемещаемого веса.

Строительные локомотивы по данным Ганномаг, Ганновер ^—значе-
ния см. таблицу 30 (пример фиг. 140,).

Электричезкие локомотивы (т. Ill, Железнодорожное дело). При
расчетах коэффициент тренпя принимается 0,2, т.-е. на 100kg требуется
сцепной вес в 500 kg.

Согласно данных Сименса:

Граница мощности при ширине	пути в mm.	450	500	600	900	1000	1435

Требуется Р. S. на ось.............. 18	25	35	120	170	300»!

Из того же источника известно:

1.	Расход энергии (приближен, значения на горизонт. пути)-от 40 де
60 Wh/tkm, при сопротивлении поезда от Ю до 15 kg/t, измеренный
на токособирателе
(без потерь на ум-
формере н вводе).

2-	Электролоко-
мотивы с аккуму-
ляторами как выше,
без потерь в батарее.
Коэффициент полез-
ного действия бата-
реи в kWh—около
75 %; необходимая
анергия для зарядки
55 — 80 Wh (брут-
то)/1кт.

Маневренные па-
ровозы. Ширина ко-

леи ЮТО mm у малых и 1435 mm у обыкновенных. Два мотора, мощность
обоих от 30 до 400 е. Р. S. Усилие таги от 600 до 3000 kg, скорость
движения от 10 до 30 km/h. Вес брутто груза, перемещаемого на гори-
зонтальном пути, от 60 до 350 t. Наименьший базис от 1800 до
2500 шт.. Наибольшая дтппа от 4500 до 5000 mm. Наибольшая ширина
от 2000 до 2.50 mm. Строительная иысота 2750—3400 mm Служеб-
ный вес 7000 —25 000 kg.

Шахтные паровозы. Шнрииа колеи от 425 до 1000 mm. Большею
частью два мотора, обшей мощностью от 10 до 150 е. Р. S. Скорость от
4,5 до 12 km/h. Перевозимый груз брутто на горизонтальном пути от
20 до 300 t. Наименьший базис ст 700 до 1850 mm. Строительная вы-
сота от 1250 до 1800 mm. Вес в рабочем состоянии от 2500 до
25000 kg.

Затрата работы слагается из работы трения подвижного состава
с грузом и без него и работы подъема при перемещении по подъемам.
Полное трение бывает различно, в зависимости от системы и состояния
рельс и вагонов.

’) Б у ле, „Строительная -техника", 1923 г., стр. 408.

) До сего времени не изготовлен.
Полевой вагон-мотор системы Дейтц (фиг. 1404) 6 Р .S., служит
для перемещения легких грузов. Вес без балласта—кругло 1,3 t. Мини-
мальный груз 0,8 t. Как паровоз для прицепок применяется на незначи-

тельных подъемах; особенно удобоприменим на торфяных болотах, лесных
дорогах и т. п., а также в сельском хозяйстве (свободно прол, путь,
легко перемещаемые рельсы). Расход топлива на полезную tkm около 14,3 g.

Фпг. 1404.

Фпг. 1405.

Газогенераторный паровоз (фпг. 1405) системы 10. Ппнч, Бер-
лин. На 100 kg веса паровоза, включая пожатого и запас топлива ' 3 час.
и прп шпрнне пути в 0,9 и 1ш (скорость перемещения до 10 km/h)— уси-
лие тяги на крюке при работе на древесных углях—19 kg, прп работе
на бензоле—13 kg. Расход угля на 1 tkm/h—1,7 kg. Расход бензола ва
tkm/h—1,3 kg.
Перемещение манатом млн цепью по двухрельоовому пути (канатно-
рельсовая тага;—см. Железнодорожное дело, т. Ill ’)•

Тяга открытым канатом но наклонному пути (Оренштейн и Коппель,
Берлин). 2 пути с копцевымн стрелками, лпбо поворотным кругом,
(фиг. 1406 а до с), 1 движущая машина с 2 барабанами 1 и 11 в В.
1 путь со стрелкой в середине «, стрелки или поворотные круги на
горизонтальных соединительных путях, 1 приводной двигатель с двумя
блоками у I). Батоны для перемещения (Ь до d) строятся согласно а(Н)
и с, с пересекающимися рельсами, согласно с, и с поворотными кругами
по д(К). Вагоны согласно b и d предназначены для перемещения груза.

Фиг.. 1406 a—g.

при чем первый для транспортирования собственно груза, второй же—
для подяного багласта. 2 пути из трех колей со стрелкамп f; 2 пути,
вмещающие друг друга д, с нагоном (К) п противовесом (.1/). Канат
меняет направление движения. Груз может транспортироваться как
вверх так п вниз. Для грузов, идущих нверх, необходима движущая
сила или балласт; в последнем случаз, вместо двигателя, как у опускае-
мых грузов, необходимо иметь тормозное приспособление дли уничто-
жения избыточной силы энергии. Вагонетки мо ут передвигаться по
рельсам только прп тех подъемах, которые не превышают 30°; прп
более крутых подъемах требуется специальная поддерживающая конструк-
ция с (откатка по наклонным плоскостям с тормозным шкивом).

В a n s с n, Streckcnf.irderung, Берлип, I90S, по Г а з е и к л с в о р у, Дюссельдорф,
твердые миогошкивные приводы с обхватывающими канат для транспортеров н канатных
дорог выказывают статически неоиргдел иную форму и закрытые механизмы. Согласно
втц» рсобеадрстям пни обладают вместе с соответствующими ведущими шкивами с пацра-
ъ	роликом плохим коэффициент м полезного д йс вня и большим «'апряж^яи м

маната. up также Z. d. V. d. 1,	< тр. 549 и 19*25, стр 163], равно как и журнал

rF6rdwtfiehoik und Fracbteuverkehr", 1920, стр. 5? v ж]риал „Glilckauf“, 1921, стр. 385.
Тяга бесконечным или сомкну гым канатом (фиг. 1407). 2 пути.
Канат ходит всегда в одном и том же направлен пн. Путь большой
частью горизонтальный, может иметь попеременно подъемы п спуски.
Очень часто направление пути меняется. Общий коэффициент трения

Грц*ен,

Пороги.

Фпг. 1407.

при хорошей конструкции и хорошем состоянии пути п вагонов—около
0,005, а со включением трення каната, поддерживающих и направляющих
роликов- около 0,03. По Геккелю, Саарэрюкэн, сопротивление резер-
вуаров (вагонеток шахтных, корытообразных, опрокидывающихся и т. п.)

Фиг. 1403.

Фиг. 1412.

на горизонтальном
прямом пути прп-

Фпг. 1411.

прикроилонпой к вагону вилки,
ври помощи защом.юпи» вполне

нпмается 0,5 — 2% общего
веса вагона (в зависимое in от
системы колесного ската п
смазки). Додаток увеличения
трения ведущих катков и ка-
тящего, а также сопротивле-
ния каната—зависит от строе-
ния пути ’).

Канат перемещается либо над
вагонами, которые и несут канат
(верхний канат) либо под вагонами,
межгу рельсами па катках (шкипй
канат). Вагоны захвастаются при
помощи „узлов" из пеньки или ме-
талла, или обоих материалов вместе
(фиг. 1408), захватывающих позади
как применяется в последние время,
дкого канат > (фиг. 1409). При лодъе-

1дпо мах СВЫ|И0 требуются особы* залв^тываюиш*'* замки. Скорость
Фиг. 1409. каната 0,5 ш до 1 tn.sck. Пгромещонп» па длине до 5 кш (длина
Kanai а 10 кт). (Исполнено Геккель, Погапн-Саарбрюккоп). По кон-
струкции Газе пк левера (фиг. 14 К)) соединение при помоги т клинового замка и
ц пл. не требующих особых приспособ юний к па опу Производительность 250 i|h—ие
явллелея необыкновенной; даже установки с производительностью до 20 tjh рабопмот

также экономично.

Ср. Б ю л с, Glaser Ann., 1925 г., стр. 209.
Ц I? и п а я тяга. Общее расположение как п для канатной тяги.
Применяется, главным образом, для значительных подъемов и в тех
случаях, когда число кривых незначительно. Движущий диск ') с цеп-
ными кулаками (фпг. 1411). Кулаки согласно фиг. 1412 шрп расположении
пени внизу). Скорость пени 6.73 до 1,5 ni sec (по Газенклеверу). В буро-
угольных копях производительность до 375 th.

По Го к ке л ю при системе верхнего пенного перемещения, движе-
ние вагонеток происходит при помощи захватытающих листов, располо-
женных во середине вагонеток или, изредка, на переднем щитке вагонеток.

При горизонтальном перпчещгним и при большом количестве вагонеток а.тя захва-
тывания вполне допагочпп собе।венного веса лепи. Для калибрированных цгш-п—пенной
шкив с кметшаин. для шчсалпорпрова в пых—фрикционный диск. Не смешение с помощью
ппжиего канат I. особенно иля автомятич*ч кого передни копия в шахтах и т. п.. происхо-
дит как при iioMOiitn се к ни о п и on «сип. так и с цепью Г 1лля. Скорость цемн от 0.2 до
0,5 m'sco. Захватчики прикр»»пл*-мы наглухо, плп откидываются в сторону явпженпя
вагонетки, захватывают за ось вагонеток и за другие части нижней части вагонетки.

Наклонные пути образуют замкнутый цикл. Вагонетка большей
частью с некоторым наклоном (3%), автоматически двигается вниз и
над разгрузочной станцией, где яцгонетка сама разгружается и уходит,
с тем, чтобы в конце пути с наклоном перейти на канатный и ценной
путь, выравнивающий на возможно коротком пути потерю падения, и
затем перемещается вновь к месту загрузки. Выравнивание очень часто
происходит при помощи подъемников; требуемая мощность незначи-
тельна, так как вагонетки поднимаются пз наиболее глубоких мест
к месту загрузки пустыми. Устройство привода при любом разветвлении
несложно. Кривые затрудняют эксплоатацшо п вызывают увеличение мощ-
ности двигателя.

'Противовес

Фиг. 1413.

Автоматические пути тнпа Гупт (конструкция П. Полч|. Фиг. 1413).

Цнухрельсовый путь, вполне горизонтальный у ногр)30чного пункта,
имеет далее, ни небольшом участке nb (ускоряющем), б ыее крутой уклон,
переходящий затем в мепыипй уклон (не более 3: 100). длиной до
180 (250) го. Двухрельсовый путь укладывается по прямой, иногда по
кривой; ширина колен 500 mm; гребни колес наружные. Вагоны

) Б у л е, журк. Z, <1. V. а. I. 1910, стр. 7S0: цепной диск Мут-Шмидта (Шнейдер)
патент 204202.
емкостью до 21 снабжены боковыми дверями (задвижками). Из доходя
до точки с (разгрузки), которая может по желанию перемещаться и где
вагон при помощи особого переставного захвата автоматически разгру-
жается происходит сцепление вагона с бесконечным канатом: этим
утилизируется живая сила движущего! я вагона для подъема вращающе-
гося протпво! еса: накопленная живая сила этого противовеса служит
для того, чтобы порожний вагон привести обратно по наклонной пло-
скости к погрузочному пункту. Рельсы могут быть уложены' непосред-
ственно на грунте или на эстакаде; последняя может быть устроена
передвижной и поворотной. Наибольшая скорость вагона от 5 до 7 m, sec;

производительность до 8J t/h],

тг----г Вагоны (сравн. том III, Железнодорожное дело). Для

исполненных до сего времени автоматических путей прпме-

'VL.Jy палпсь следующие вагоны.

Опрокидывающиеся вагоны емкостью 0,5 до 5 ms при
Фиг. 1414. колее от 500 до 750 mm. Различают вагоны с боковым
опрокидыванием (фиг. 1414 и таблица 42), нагоны с опроки-
дыванием наперед (осп корыта и вагонетки параллельны) и вагоны
с круговым опрокидыванием (разгрузка возможна по всем направлениям).

Таблица 42. Вагонетки е железными опрокиды-
вающимися корытами.

Колея..................  mm

Емкость..................ш3

Общая длина рамы .... mm

Общая ширина К'рл'а. . .mm

Выс-oia края ) орл.а над

рельсом..............mm

Базис............ ... mm

Диаметр колес ...	. , . mm

500	500	500	600	600	609
/»	ч,	35	ч,	-3/!	1
1560	1 /ио	1860	1700	I860	2055
1690	1280	1470	1280	1470	1500
1000	1015	1170	1060	1195	1275
450	550	550	550	550	650
300	300	300	300	300	350

Саморазгружающиеоя вагоны *) с воронкообразным кузовом, се-
дельным кузовом, вагон Тальбота (боковая выгрузка) для земля-
ных работ, перегрузки из иагонов узкоколейных в ширококолейные,
насыпки угольных складов, щебня, гравия, овощей, полевых плодов и т.п.
сбоку пути. Нижняя выгрузка для существующих эстакад, выгрузка
нз железнодорожных вагонов на суда, выгрузка руды в тачки, химиче-
ских препаратов в перемешивающие сосуды и т. и., нижняя и боко-
вая выгрузка для балластировки ж.-д. полотна, опрокидывающиеся
вагонеткп и ковшевые вагоны (см. фпг. 1415 а до п н таблицу 43).

На фнг. 1415а изображен односторонний разгружаемый вагон
(фиг. 1415 к до ш): вагоны с нижней рач’рузкой других типов, нежели
в фпг. 1415 с; фпг. 1415 и—ковшевой вагон с двумя приценками.

х) Ср. сноску иа стр. 1013, а также Б у л е, Z. d. V. d. 1. 1925, стр. 1301 и журнал
Glaser Ann. 1925 II, стр. 145.
Т а б л и ц а 43. Саморазгружающиеся вагоны.

(Акц. 0-во Оренштейн и Коппель).

Фиг.1415		Тип	Ширина mm	Емкое аь Щ8	Грузе- подъем.  1	Длина mm
		Вагон с боков, онрокпдыв	4-осным	1057	23	40	11500
0^			1435	15/20/25	20	8000/8750
		„	„ „	„	.... 4-осиьш	1435	25	50	10900
е)		- . 4	,	600'750	5/6	10	6500
С)		Нижняя выгрузка		1435	25	19	7650
4)			1435	30	25	8135
Г)		Смеш. «’ижпе-боковая выгрузка		1435	25	20	8750
		Седлообразный вагой с боковой выгрузкой	785 900	7	10	4550
		„	я 4-осныи		900	20/27	15/20	8300/8600
Ь),			1435	25	20	7600
		Седлообразный вагоч с боковой выгрузкой				9500
		с 4 качающимися осями		1435	65	50	
g)		Саморазг] мужающийся вагон с полоротом		5,3	12	
		дна н боков		900			4000
Ь)		Саморазгрджающийся вагон с поворотом	1435		50	12000
		дна н боков 4-осный . . . 				64		

Подвесные пути с висящими на них вагонет-
ками (стр. 989 п ел.). Подвесные однорельсовые пути,
по возможности горизонтальные, главным образом

внутри зданий и для соедпненпя отдельных фаб- Фиг. 1415 а—п.

ричных вданпй между собой (см. отдел, Канатная и

подвесная дороги, стр. 989 и сл.J). Одни рабочий может перемещать ваго-
нетку с грузом в 1 t до 1,2 t. Общее треппе для хорошо построенного

путп н хороших вагонеток — 0,01, прн наличии же шариковых подшип-
ников—0,068 до 0,006. Подвесные рельсовые пути експлоатируютси само-

>) П о т р к о вс к п й, журнал „Пег BetiTeb“ 1920, стр. 396, „Ппдпссиыс капаншп
транспортеры в мастерских п фабриках*1.
стоятельно или примыкают к канатным дорогам. Подвесные дороги яа
товарных станциях описаны в Z. d. V. <1 I., 1911, стр. 2029 О подвесных
дорогах для боен (Кайзер и К0, Кассель: Бек и Генкель, Кассель)
L. d. V.d. (., 1912, стр. 345, то же для амбаров (разгрузочный вагон
завода Альфа, Мюнхен) Industriebau 1912, стр. 69; Z. d. V. d. I 1913,
стр. 1263. В эту группу следует также отнести транспортеры для обслу-
живания стекольных заводон, кирпичных «заводов, цементных заводов,
изготовляемые фирмой Стой, Штутгарт (транспортеры для брикетов
для перемещения их на расстояние больше 1 km); Фреденгаген, Оффенбах;
Стэр, Оффэнбах, А. Блепхерт и К", Лейпциг; Машиностроительный
завод Нивбургер; Шмельпер, Магдебург.

Канатпые дорогп (канатно-проволочные, подвесные) для непрерывной
подачи всевозможных грузов на большие расстояния, системы Блейхерт,
Отто-Полиг, Геккель, Кайзер и К", Макензен и др., с двумя ездовыми
и одним тянущим канатом для больших нагрузок; для очень небольших
передач, по данным Роэ, тянущий кшат является одновременно и ездо-
вым. В остальном сравн. отдел, Канатные и Подвесные дороги, стр. 989.

Для подачи по горизонтальным, либо с большим наклоном дорогам
употребляют подъемники, лифты, мосты с кошками, либо перемещаю-
щиеся поверху поворотные краны и т. п.

с) Опрокидыватели вагонов *).

1.	Опрокидыватели наперед служат для разгрузки вагонов путем
опрокидывания их около оси, перпендикулярной к длине вагона, и прп
том так, что содержимое вагона высыпается через концевую его стенку.
Вагон удерживается на месте от скатывания либо крюком, либо упором.

Выгрузка в нижераспэложенные резервуары и склады. Опрокиды-
ватели приводятся в действие находящимся в вагоне грузом; нагружен-
ный вагон при опускании подннм 1ет противовес, который возвращает
опорожненный вагон в первоначальное положение, плп входящий на
поворотную платформу груженый вагон при своем опускании вдвигает

ныряло гидравлического цилиндра, имеющего
маятнпкообразное движение; вода в цплпндре
поднимает прп этом аккумуляторный груз, который
затем прп опорожнении вагона отдает под давле-
нием воду гидравлическому цилиндру, поднимая
его поршень и приводя платформу снова в гори-
зонтальное положение * 2).

Очень простая конструкция Демаг изобра-
жена на фиг. 1416 (привод внизу и зубчатый сег-

Фпг. 141Б. мент). Лютер в Брауншвейге строит свои
опрокидыватели (со вспомогательной лебедкой и
без нее) большей частью в виде качающихся опрокидывателей, прн усло-

вии, что приспособления, находящиеся на набережных и откосах, не
будут мешать основной работе этих опрокидывателей.

*) А у м у п д, Z. cl V, d. 1. 1909, стр. 1439, Загрузка в железнодорожном транспорте
(стоимость и экономичность); затем Оттман н Л е б е л л ь, журнал Z. f. В 1910.
стр. 471 (много источников).

2) Журнал Glaser Ann. 1908, стр. 8.
Ось вращения опрокидывателей находится, примерно, па высоте центра тяжестй
вагона н поэтому для подъема требует небольшой затраты энергии. Большею частью
употребляется мотор в 7,5 Р. S. незначительной стоимости. Лебедки рассчитываются для
максимальной грузоподъемности таким образом, чтобы часовая производительность uprf
X—5 разгрузках в час была бы при 10 t и 201 вагоне 30—50 tn60—100 t соответственно.

Если выгружаемая глубина невелика, то поворотная ось устанавли-
вается у переднего конца площадки. Поднимание задней ча ;ти рамы
происходит прп помощи канатов пли цепей *), нлн же двух, действую-
щих при помощи электричества вертикальных винтовых шпинделей или

системы коленчатых рычагов, вследствие
вращения горизонтально расположенных
шпинделей с правой нли левой нарезкой.

Опрокидыватель MAN (фпг. 1417)
обладает незначительной глубиной, не
имеет никаких надстроек и переме-
щается в обоих направлениях.

Цепи я лебедка W перемещает 1? по на-
правляющей ц.'пн Гк?' так, что площадка 19 при-
поднимается (В1). Oi рокпдыватель строится для
выгрузки вагонов до 20 t грузоподъемности л рас-
стоянием между OtiiMii 4,8 ш, с мотором в 15 Р. S.
Кроме того, пакт плюс положение вагона в 45°
достигается в 2,5 //пп. Часовая производитель-
ность — около 6 «агонов. Дли припедедля в ц иже-
ине вала в поел хне* время из-за большей надеж-
ности еи в .рабом» применяется Битовой привод 2).

Фиг. 1417.

Фпг. 1418.

Во избежание поворота вагонов вместе
кндывателн Д с м а г

е тормозной будкой, о про"
строятся таким образом,

чтобы площадку^ можно
было уетанаглпвать пед
наклоном в обе стороны
и притом ова могла бы
быть оттянута газад
так, что содержпми₽ ва-
гонов в обоих случаях
упадет в одно общее
место. Того же дости-
гает и фирма Г юй о м
на своих вагиьах с
опрокпдыватслами. Пло-
щадка висит па 4-х це-
пях Галля; на подмост-

ках, находящихся над

пей, передвигается кошка с двумя подъемными механизмами и одним
приспособлением для перемещения. У опрокидывателя MAN (фиг. 1418)
поворотный круг приделав к верхней платформе; опрокидыватель может
быть применен для весколькпх ям одновременно. Опрокиды .атель

’) 1» ул е, журнад^СШскапГ 1911, стр. 621; 8 до 10 опрокидываний в час, потребная
мощность 15 Р. S.

в) Об ножничных опрокидывателях см. Z. <1. V. d. I. 1925, етр. 1204; о поворотных
опрокидывателях фирмы Д ем & г гам же 1914 г., стр. 512.
(фиг. 1419) разгружается по направлению продольной оси, благодаря
чему яма остается свободной для захнатчиков.

Большую производительность имеют перегрузочные платформы
с кошкой Де маг (фиг. 1420); каждая из кошек опрокидывает от 12 до
18 вагонов в час, что означает при 20 t вагоне—груз от 240—360 t.

Фиг. 1420.

Опрокидывающая кошка выгружает вагон в любом месте на сушу и на
судно. Поворотные краны нагружают при помощи захватчиков со склада
в вагон или судно, при больших же расстояниях от склада до места
погрузки—в опрокидывающиеся ковши, разгружаемые при помощи опро-
кидывающих кошек.

Фиг. 1421.

Фиг. 1422.

Выгрузка в высоко расположенные резервуары или при помощи
спусков. Вагон поднимается прн помощп крана и затем опрокидывается
при помощи вертикальной подъемной машины (фиг. 1421) '). |При помощи
наклонного подъемника завода Полиг в Кельне (фпг. 1422) вагон въезжает
иа снабженную упором и колесами а н Ъ специальную платформу, кото-
рая канатами поднимается по наклонной плоскости; в верхней части путь

') Буле, журнал Cluckauf 1911, стр. 618; затем журнал Z. <1. V. d. I. 1912, стр. 426
(качающиеся опрокидыватели для речных и морских судов).
для платформы горизонтальный (положение <i1 и bt), вагон тогда опроки-
дывается. Еще более простым способом при высоко лежащем подъемном
пути уголь или руда попадают на судно посредством качающегося опро-
кидывателя с телескопной трубой (Дема г), как показано на фиг. 1423.
Труба а (средний диаметр 1m) захватывает груз нескольких вагонов и
остается постоянно наполненной настолько, чтобы в верхней воронке ее
мог бы поместиться груз только одного вагона. Движение— посредством
блока b н укосины с. На укосине с подвешены криволинейные рельсы d,
на которых устанавливается перемещающаяся платформа е].

Боновые опрокидыватели. При опрокидывании всего вагона около
его продольной оси, для приведения вагона в первоначальное его поло-
жение, пользуются противовесом (французские и итальянские железные
дороги пользуются вагонами без подвижных, опрокидывающихся наперед

также круговые опрокидыватели, работающие
опрокидывателям, для вагонов узкоколейных
дорог; система Лютера (грузоподъем-
ность опрокидывателя — 15 t, часовая
производительность — 12 вагонов, по-
требная мощность —5 Р. S.); американ-
ские опрокидыватели Тандэм см. Glaser

клапанов). Применяются
подобно обыкновенным

Ann. 1025 г., стр. 145, а также Bauteclinik
1925, стр. 469-

2.	Опрокидыватели с кривошипным
подъемом фиг. 1424), типа Аумунд-Де-
м а г, состоят из подвижного (или непод-
вижного) •), приспособления, которое может
быть установлено так, что разгруженные
вагоны после того, как они подняты на
опрокидывающуюся площадку, посредством
поворота верхней части опрокидывателя
могут быть опущены с другой стороны
(разгрузка ж.-д. составов без перемещения
составов). Об опрокидывателях см. Вестник
нем. ппженеров, Z. d. V. d. I. 1912,

стр. 322 и 493.

3.	Опрокидывательные приспособления для шахтных вагонеток. Для
быстрого опрокидывания вагонов, а также составов вагонов (многократ-
ные круговые опрокидыватели). Различают;

Журнал Z. d. V. d. I. 1920, стр. 738, Саморазгрузчик или опрокидыватель.
Круговые опрокидыватели; неподвижные (фиг. 1425) или подвижные;
на остакадах для загрузки руды, каменного угля и т. д. непосредственно
в суда или вагоны, ширина пути—до 600 mm, вес—-500 kg, производи-
тельность в минуту—от 4 до 6 вагонов, при емкости от 6 (7) hl—
24 до 36 (28—42) hl угля (ручной привод).

[Двойные опрокидыватели для шахтных вагонов строят заводы
Карлсхютте, Лльтвассер (Силезия), Геккель (Саарбрюккен) п др; ot. журн.
Gliickauf 1913, стр. 1390; 1914, стр. 959. В загрузочных установках гор-
ной промышленности часто употребляется механический привод (Ш у х-
терман н Кремер, Дортмунд)].

Фиг. 1426.

Для того, чтобы избегнуть применения человеческого труда, опо-

ражнивание вагонеток производится автоматическими опрокидывателями
(Гумбольдт, Ксльн-Кальк)'). Это устройство может также применяться и
к двойным опрокидывателям. Для по-

дачи угля в котельную завод Тнглер,
Дуйсбург, изготовляет автоматические
електрпческпе двойные круговые опро-
кидыватели (скорость передвижения
1 m/scc. '“).

В многократных круго-
вых опрокидыватель вых уста-
новка I различают две главные
группы: в одной из них вагоны вталки-
ваются и выталкиваются с одной п той же
стороны (фиг. 1426) (реакционная цепь
с центральным приводом, Геккель);
в другой группе вагоны входят с одной

стороны и выходят с другой. Такие опро-
Фет. 1427.	кпдывателп строятся с проходящей

внутри барабана цепью и без нее.
Опрокпдывательнып барабан делает 5—6 оборотов в мин. Фирма
Демаг строит поворотные опрокидыватели для состава в 12 вагонов.

Вращающиеся бадьи (фиг. 1427) при выгрузке с астакад

и открытые склады.

Вагонетка с опрокидывающимся вперед кузовом
(фпг. 1394). Моторный грузовпк с опрокидывательпым приспособлением
очень широко распространен (уголь, отбросы и т. д.).

Ч Журнал Z. d. V. d. I. 1921, стр. 115.

2) Буле, журнал Gliickauf. 1911, стр. 622, ср. также Дешвер, журнал Z. osterr.
iug. und techn. Ver. 1911.
Цепной опрокидыватель (непрерывно работающий сбра-
сыватель). Автоматический шахтный опрокидыватель (разгружаемый во
время езды, Газепклевср, Дюссельдорф, фиг.1428) состоит из петлеобразного
пути, ко которому направляются вагоны, подлежащие разгрузке, повора-
чивающиеся вокруг своей осп и, таким образом, опорожняющиеся. Напра-
вляющая образуется цепью Галля, обернутой вокруг двух цепных колес.

имеющей на определен-
ных расстояниях друг
от друга кулачковые
захватчики, которые за-
цепляются за оси ваго-
нов. Скорость цепи от
0,5 до 0,8 nt/sec. Для
того, чтобы вагоны мог-
ли быть вводимы в
выводимы, цепь в се-
редине верхнего хода

Фиг. 1428.	стянута; к этому месту

примыкает закругление
пути. Такой сбрасыватель опоражнивает в час 700 вагонов, емкостью
в 7 hl угля. В остальном производительность в минуту от 10 — 21 ваго-
нов, емкостью от 5 до 20 hl. Привод электрический. Потребная мощность
от 4 до 5 Р. S.

F. Небольшие транспортеры1).

Небольшие транспортеры (конвейеры) для транспортирования теле-
грамм, деловых бумаг, актов, пакетов и т. п., весом перемещаемого
груза от 500 до 1000 g, при определенных канатных приспособлениях

*) Литература: Шенггофер. Городские пневматические почты, Мюнхен. 1916
Описание установки пневматической почты в Берлине, состояние ее после 1 апреля
1908, изд. министерством почт и телеграфов. История пневматической почты 1898 до 1910.
Гео. И. М у с р а й, Бостон.

Журналы: Z. f. Fordertechlk and Frachtverkehr 1925, стр. 138, 155, 173, 328;
Sonderdruck 1925- Z. d. V. d. I. 1917, стр. 79, 1924, стр. 681; ETZ 1925, стр. 1540; Z. f.
kompr. u. flussige Gase. 1916, стр. 17, 52, 121, 165; 1917/18, стр. 25, 81, 97. Verkehrs-
techn. Woche. 1925, стр. 721.
вес груза может быть большим. Подача быстрее, надежнее и экономчи-

пее, чем при посредстве курьеров.

1. Пневматическая почта- Движущая энергия: сжатый иди разрежен-
ный воздух, получаемый посредством поршневых насосов н воздуходувок.

Машины работают непрерывно, иди

установка и стрелочная установка,

же регулируются посылаемыми па-
тронами автоматически или
полуавтоматически (экономия
в работе).

Расположение уста-
новки: существует два спо-
соба распланировки пневмати-
ческих установок: радиальный
(фиг. 1429) и полигональный
(фиг. 1430). По системам нх
различают: централизованная
система с прерывающимся дутьем

и система с постоянным притоком воздуха.

Централизованная установка: патрон пдот от передатчика к централь-
ной станции, откуда посылается к месту назначения. Место назначения

обозначается па патроне числом или буквой.

Стрелочная установка: отправленный патрон может непосредственно

попасть на желаемую станцию путем перевода стрелки со станции отпра-
вления.

Расчет мощности: обозначаем V — объем проходящего воздуха в m3/sec=
^сечению трубы X па скорость прохождения воздуха, h—давление в mm вод. столба,
или kg/ma- т, — коэффициент полезного действия.

Тогда

N^Vh/r^ (P-S-e).

коэффициент полезного действия ц в зависимости от выбора установки
колеблется от 0,60 до 0,90.

Еиутпенкяя пневматическая почта. Переносные установки
пневматической почты. Наибольшее расстояние станции друг от
друга—30—60 т. Привод: ножной или механический; транспортируемый
груз: деловые бумаги, пробы товаров, деньги (отправка в патронах).
Емкость около */2 I. Скорость передвижения—3—6 m|sec. Диаметр
трубы—50 mm. Материал—цельнотянутая латунная труба.

Стационарные установки. Двигатель-вентилятор с вращаю-
щимися поршнями. Транспортируемый груз—как в переносных уста-
новках. Диаметр трубы в свету—50, 55 и 75 mm. Материал—цельнотя-
нутые латунные трубы толщиной стенки 1 mm. Емкость патрона от 0,5
до 1,5 I. Скорость передвижения от 8 до 10 m sec. Потребная энергия—
в зависимости от длины путп; максим от 1,5 до 2,0 m вод. столба.
Экономия до 60% в расходуемой энергии достигается особым приспосо-
блением—пуско-регулирующий автомат.

Наблюдение за установкой и регулирование ее работы производятся
посредством световых сигналов, а также посредством электромагнитных
и тормозных приспособлений. Стрелки, автоматически выбрасывающие
патроны, приводятся в движение электромотором иля электромагнитом
и управляются на расстоянии звонковым контактом. Отправители и прн-
емники по возможности приспособляются для непосредственной отправки
патропов и приема их снизу, во пзбсжанно устройства высоких дуг.

Городские пневматические установки *). Двигатели: вентилятор
с вращающимся поршнем, воздушные поршневые насосы. Трубопроводы
дпаметром 65 mm в свету. Материал — цельнотянутая стальная труба,
толщина стенки в 3 mm. Транспортируемый груз, главным образом,
телеграммы и письма. Быстрое сношение С расположенными в разных
районах города зданиями, например, почтовыми отделениями в городе,
а также соединенно одного города с другим и т. д. Длппа пути от 1000
до 3000 ta. Преодоление ббльшнх расстояний достигается соединением
большого количества отдельных ди-
станций с автоматическим регулиро-
ванием тормозных и включающих
приспособлении и необходимого для
эксплоатации воздуха. Рабочее давле-
ние в 2 at abs. Скорость движения
10—20 m/sec.

Отправители и прием-
ники. Автоматический выбрасыва-
тель (системы Микс и Гепест, фиг.
1431) * 2) и камерная установка (си-
стемы Дейтче Толефонверке, фнг.
1432). Автоматические выбрасыватели
снабжены особым клапаном, который
препятствует изменению атмосфер-
ного давления в трубе, не закрывая

в то же время выхода для патронов.

В установке с камерами патрон движется и прибывает в камеру.
Перед выниманием патрона последняя запирается, н из нее выпутается
попавший туда из трубы воздух.

Пневматическая почта для пересылки карточек. Служит для быстрого
транспортирования и распределения карточек определенных размеров
(карточки в библиотеках, квитанции в телефонных станциях и т. д.).
Карточки вкладываются без патрона в трубы прямоугольного сечения
72 X 12 mm. Установка работает сжатым нли разреженным воздухом.
Преимущество по сравнению с патронами пневматической почты:
экономия во времени, т. к. не требуется вкладывать карточки в патрон.
Максимальная длина трубы—100 m. Скорость передачи от 8 до 10 m/see.
Потребная энергия — как в небольших внутренних пневматических уста-

новках.

Канатная почта 3). Служит для быстрого собирания деловых бумаг
и телеграфных бланков в больших учреждениях. Небольшая вагонетка
ставится на рельсы и тянется на канате пли стальном тросе мотором.
Приспособления для захватывания (грейферы) при нагрузке и разгрузке

Городские пневматические почты с трубами диаметром до 500 шт в свету работают
в Америке как сумчатые пневматические почты.

2) Журнал Ё. Т. Z. 1925, стр. 1540.

8) Журнал Z. d. V. d. I. 1917, стр. 709. Отдельный выпуск журнала Fordertechnik
und Fraehtverkehr 1925 (Ш вейггофер).
регулируются направляющими. Рассылка вагонеток производится с одной
центральной станции (при количестве станций не более 24) или по выбору
с одной из промежуточных. Ящики, установленные вместо грейферов,
дают возможность транспортировать также пакеты и предметы весом до
10 kg. Нагрузка и разгрузка посредством особых электрических подъем-
ников. Скорость передвижения от 0,5 до 1 m/sec.

Ленточные транспортеры (конвейер). Для собирания и распреде-
ления деловых бумаг, чеков п т. и. Ленты движутся по роликам в особых
желобах. Большая разница в высоте преодолевается при помощи подъем-
ников, где бумаги защемляются между двух движущихся перпендикулярно
транспортных лент, нли придерживаются посредством горизонтально дви-
жущихся ленточных транспортеров со скользящими на них узкими сталь-
ными или резиновыми лентами. Скорость передачи 0,5 до 1,5 m/sec.

Электрическая почта *). Особенно пригодна для массового транспор-
тирования товаров иа фабриках. По возможности связывается с подъем-
никами с электрическим регулированием. Применяется для автоматической
нагрузки и выгрузки тары и автоматического размещения вагонеток по
отдельным помещениям фабрики. Скорость вагонетки 0,3 до 1 m/sec. Вес
груза до 50 l<g. Расход энергии на одну вагонетку от 0,1 до 0,3 W.

Небольшие электрические подъемники с контактами для управления.
Для транспортирования бумаг и небольших грузов до 25 kg. Автомати-
ческая сигнализация движения клетки и закрывание дверцы.

G. Постоянные передвижные приспособления, непре-
рывные транспортеры.

Ло способу привода различают: 1) транспортные приспособления с ручным при-
водом (качающиеся спускные рукава, ленточные транспортеры и ценные транспортеры);
2) транспортные приспособления с механическим приводом: А. Качающийся спускной
..рукав: а) подвешенный па крепи (Флотгмаи, Клейн), />) укрепленный па подставках (Гип-
вельмаи, Вюрфель и Пейгауз), с) роликовый транспортер; В. Транспортеры ленточные
(Оберхаузен); С. Конвейеры; D. Скребки (спускной рукав с захватчиками (Вюрфель и
Нейгауз, Бохум).

Перечисленные здесь транспортные приспособления строятся нижеследующими заво-
дами: Лидер (Вюрцеп); Стор (Оффенбах н/М.); Стотц (Штутгардт); Ленерт (Бромберг); Бр.
Вейемюллер, Франкфурт н/М.; Алыш и (Аугсбург) Рейнское Машиностроительное Общество,
Непсе. Лаубанер, Силезня; Шмидт, Вурцен; Бр. Зек, Дрезден; Вюпше, Лейпциг, а также
почти все прочие фирмы, упомянутые в Общем Отделе.

При подразделении по направлениям для горизонталь кого перемещения
груза преимущественно употребляются: I) винты, спирали т. п.; 2) леиточиый транспор-
тер в железный леиточиый транспортер; 3) роликовые транспортные приспособления;
4) желоба и 5) скребки; для иерпен дикул яр кого иерем* щення: конвейер с ков-
шами (элеваторы для перемещения в любом направления: 1) конвейер (цепь или кана?
с ковшами, маятниковая цепь с ковшами, круговой транспортер и т. и.), 2) землечерпа-
тельные машины, 3) спускные рукава, 4) пневматические, транспортеры, 5) гидравлические
транспортеры (всасывающая землечерпательная машина, золоудалительные транспортеры,
«жекторы и т. и.).

а)	Винты, еппралп и подающпе трубы.

У обыкновенных транспортерных винтов (фиг. 1433 и 1434) винтовые
лопасти, правые или левые, изготовляются из котельного железа и прочно
насаживаются либо на толстостенные полые железные валы, либо иавалы

*) Система Гесс (Deutsche Telephon-Werke) Галлер (Микс и Гепест).
сплошные; последние при большой длине соединяются на муфтах. Лопасти
склепываются. Вал на обоих концах лежит в подшипниках н при вра-

щении подвигает вперед переме-
щаемый груз. Ось впита горизон-
тальна:!, по может иметь также
уклон до 45°(производительность
меньше); перпендикулярные впиты
редки. При длине больше 3 m
необходимы еще средние опоры
(из дерева). Концевые подшипники

межда подшипникам».

Фиг. 1433.

Фиг. 1434.

из длинных чугунных втулок с металлическими вкладышами. При „пере-
ставных" винтах (фпг. 1435 до 1437) винтовые хеды образуются при

Фиг. 1435.	фиг. 1436. Фиг. 1437.

помощп отдельных лопа-
стей (ковкого чугуна), прп
крсплясмых к валу на вин-
тах. Укрепление лопастей
на валу может быть про-
изведено для правого или
левого перемещения, а так-

же, при изменении подъема
лопастей, для ускорения и замедл°чия подачи груза. Производительность
на 2О'7-> меньше производительности обыкновенных винтов.

Пуп меняется гласным образом в амбарах, мельницах, складах для цемента
и шамота, па фабриках карбида н т. п.; затем применяется для стиральных п сортиро-
вочных машин (Эксцпльснор, Штутгардт), Баденский машиностроительный завод, Дурлах).
Винты для раздробления изготовляются заводом Ленерт в Бромберге,
Крупи-Гру’.онзсрк, Зауерброй, Стассфурт). Все затвердевающие во время лежания в скла-
дах части разрыхляются при транспортировании, чем уничтожается, как напр., в калий-
ной промышленности, опасность взрывов. Расход энергии при этом в два раза больше, чем
у обыкновенного винтового транспортера при одппаковохм количество оборотов. Расстоя-
ние между отдельными складами, вследствие большей загрузки, следует принимать:

1,5 m для винтов диам. от 150—250 mm,

2 „ »	„	„ 300-500 „

Впиты заводов Лютер, А м м с, Гизе к е и Конеген, Зауербреи и др. катучие
и поворачивающиеся, а также катучие и поворачивающиеся для висячих приспособлении;
загрузка 10-ти тонного вагона производится в течение 6—8 мин. (соль).

Таблица 44. Размеры и производительность винтов.

Горизонтальные транспортные впнты завода Круппа в Магдебурге.

Дпам. впита в mm		150	200	250	300	350	400	500
Колич. оборотов в мин. . .	120	110	100	80	70	60	50
Мощи еть при 10 га длины в P.S		0,5	0,8	1,0	1,5	2,2	3,0	5,0
Производит, (приблиз.) в m3/h		2,4	6	10,5	16,5	25	37	60

Винты для зерна зав. Грсффениус, Франкфурт н/Мапне.

Наибольшая длина вт		37,5	30	27,5	25
Количество оборотов в мин		90	85	75	65
Количество подав, зериа в m3 h		20	34	47,5	60
| пшеницы		15	25	35	45
Произвол, в топп/час ячменя		11	19	26	33
	7.5	12,5	17,5	22.5
Мощность на каждые 10 m в Р. S	J	.	1	1,5	2	2,5
Спирали (фиг. 1438) состоят из изогнутых по спирали железных полос
привинчиваемых к валу через промежутки в 0,5 т. Потребляемая работа
меньше, чем у транспортных нинтов, ио производительность на 2о°/о ниже.
Диаметр спиралей от 200 до 700 mm. Преимущества: меньшая
вероятность засаривания, что особенно важно при неравномерных пода-
чах перемещаемого груза.

Вннты и спирали рекомендуются только для коротких ') горизон-
тальных расстояний, или для наклонов до 30°. Коэффициент полез-
ного действия от 0,12 до 0,15; эксплоатация относительно дорога.
Перемещаемый груз сильно перемешивается и легко повреждается; доступ
воздуха недостаточный, пыль остается в желобе и постоянно смешивается
с остальной массой. Обслуживание просто, впуск и выпуск перемещае-
мого материала может иметь место н различных местах по длине трубы.
Перемешивание груза весьма совершенное. Конструкции имеются для
свободной вертикальной установки, длн подвески пли укрепления у стены.
Передача ремнями или цепнми и (при дпаматре нинта больше 230 mm)
вубчатыми колесами.	,

Фит. 1438.

Фиг. 1439.

Фиг. 1440.

Желоба из железных листов толщиной от 2 до 4 mm (огнестойкие
и гладкие), а также из чугуна, дерева (доски от 20 до 25 mm) или бе-
тона. Зазор между нинтом и желобом от 3 до 6 mm, выпускное отвер-
стие снабжается задвижками или неподвижными патрубками. Крышки
(большей частью деревянные) легко снимаются.

Если й—диаметр и 8—ход пинта в т, п—число оборотов винта в мин., I—длина винта
 ш, I.  действительная производительность в 1/sec, —наивысшая производительность в
Wsec, р—вес перемещаемого груза в kg/1, Д’—необходимая работа в rnkg-'sec, Дт—необходимая
работа в Р. S., тогда должно быть d ^0,42 в 0,7 d; и —- 45 : V d .

При наполнении сечеиня, равном 0,42 • будем иметь

Z, = 1000  0,42	) 0,7 d — 171 V 1р или d - 0,128 Vtf.

Далее имеем Е — (1,35 до 1,89) ILy mkg'sec, N ~ (0,018 до 0,024) ZZy Р. S.

По Ба мгартнеру: производительность винтов: L — 5 п • s, где
L —количество, подаваемое в 1/час, d— диаметр винта в dm, п — чи-ло оборотов в мин.,
• — подъем впита в dm. Необходимая работа: Р~ #£/250000 до #2/200000,
где Q — производительность в kg h, I — длина, на которой происходит перемещение в го
(окружная скорость принята равной 1,3 m/sec).

Подающие трубы (фиг. 1439, 1440) представляют собой горизонталь-
ные или слабо наклонные вращающиеся трубы, на внутренней поверх-
ности которых припаяны винтовые ребра. Прэимущества: невозможность
вагрязнсния транспортируемых грузов, вследствие отсутствия внутренних

*) Винты для цементных заводов изготовляются длиной до 75 m (общая мощность
OP. S. для восприятия осевого давления, опорного давления п давления гребневого под-
пипиика).
подшипников, а также вследствие отсутствия пыли, полное опорожнение
труб, сохранность транспортируемых грузов, перемешивание и сушка
во время подачи.

Ь)	Ленточные транспортеры.

Ленточные транспортеры представляют бесконечные, прямые или слегка
наклоненные (до 27е) ленты ив резины с пеньковыми прокладками (сое-
диненные посредством сшивки, склепки или склейки), балата-ремни или
хлопчатобумажные ремни, перемещающиеся по роликам и поддержи-
ваемые ими.

Для грузов с острыми изломами или грузов в тяжелых кусках (руда, гравий с режу*
щими гранями, песок, уголь, зола и т. п.) хлопчатобумажные лепты, покрытые слоем
резины, оказывающим достаточное сопротивление, впервые применены фирмой Robina
Conveying Belt Со, Heckel, Muth-Schmidt, Berlin (фиг. 1411) и F. Clouth G. m. b. И. для
предохранения от сырости и износа.

Continental-Caoutschouc & Guttapercha Со принимают сопротивление разрыву
500 kg/cm2; го данным объединенных резиновых фабрик Харбург-Вопа, допускаемое на-
пряжение S на 10mm ширины ремня составляет при 25-кратнон надежности: <S'-;7162CCOJV7Z»nr,
где IV — число передаваемых P.S., Ь—ширина ремня в mm, п— число оборотов дви-
жущего шкива, г-—радиус движущего шкина н mm.

Установленная опытами величина напряжения составляет при 25-кратной надеж-
ное'! в для 10 mm ширины ремня от 1 до 10 прокладок.

Припрокладке	123456789	10

Допускаемое напряжение .... 2,0 3,6 5,2	6,7 8,2 9,8 11,3 12,9 14,5 15,9 kg/cn



Фиг. 1441,

Фиг. 1442.

[Ленты прессуются под давлением н 250 at п затем растягиваются для
избежания последующего удлинения во время работы. Для более сыпучих
грузов (бурый уголь, соль и т. п.) достаточно применения более тонких
резиновых ремней (фиг. 1442). Весьма хорошо сопротивляются (также
сырости) хлопчатобумажные ремни, пропитанные балата. Эти ремни не-
сколько дешевле. Обыкновенные хлопчатобумажные и пеньковые ремни
гигроскопичны, балата в теплоте становится клейкой; применение их на
открытом воздухе не рекомендуется. О ремнях Акц. О-ва Кальмон—Гам-
бург см. журнал Glaser Ави. 1913, I, стр. 82. Ср. также Гейм 1921,
стр. 21 (формулы и таблины)].

Также применяются железные шарнирные цепи, понса из стальной
проволоки, шириной от 0,2 до 1,5 m (стр. 1025). Ролики деревян-
ные, чаще железные (обыкновенно легкие железные пли стальные
со вставными цапфами) в несущей части пояса удалены друг от друга
в зависимости от веса и ширины пояса на расстояние от 2 до 4 (5) m
(зерво) н соответственно от 1,2 (0,9) до 1,8 m (уголь), н порожней части
пояса расстояние равно от 4 до 6 m и соответственно 2,4 до 3,6 т;
диаметр 80 до 150 mm. Направляющие ролики н тех местах, где проис-
ходит перемена направления и скидывание груза, — диаметром от 300
до 500 mm; при небольшом изменсяпи направления диаметр от 150
до 200 mm.
Перемещаемый груз насыпается н норонку через трубу или желоб;
фиг. 1443 изображает наиболее часто употребляемую конструкцию (Г реф-
фенпус, Франкфурт па Майнс). Для достижения панменьшего износа
лепты необходимо, чтобы н местах подачи груза на ленту скорость была почти
равна и одинаково направлена со скоростью ленты. Груз падает с ленты
и попадает в особый сбрасывающий желоб, или при помощи особого при-
способления (неподвижный сбрасыватель или подвижная сбрасывающая
вагонетка), или же груз сбрасывается в любом месте при посредстве но-
подвижного или подвижного устройства.

Фаг. 1443

ло инерции падает в том же

[В этих сбрасывающих приспособлениях (фиг. 1413) лента положен;*
па 2 ролика, лежащие один над други» таким образом, что орь должна
сделать кривую в виде буквы S, в то время, как перемещаемый материал
'Лепин в приспособленные сбоку
жсло-'щ. Геккель, Ахерн (Ба-
ден) строит таки е разгрузочные
г..: о .ы, пеуюмещаемые для рас-
пределения выгружаемого мате-
риала двух поворотных точек для
двн:;'‘>нпя н обопх направлениях.

Для предохранения зерновых
продуктов от бокового падения
с ленты, устанавливаются на
определенных расстояниях косые
ролпхп, которые выгибают ленты
бол-е или мопсе корытообразно

Фпг. 1444	((иг. 1444, Геккель); очень

часто в верхнем ремне, перпен-
дикулярном наклонным роликам, приделываю г, в промежутке между 0
и 15 ю, ведущие ролики, соответственно длине ленты].

Передача движения транспортерным лептам происходит при помощи
ремней и ременных шкнвов, всего лу.ше с топ стороны, по направлению,
к которой происходит перемещение г; уча (часть ленты, поддерживающая"
груз, должна быть растянута). Движущий барабан чугунный (или обложен
деревом); на конечной станции также имеется и иатяжное приспособле-
ние (впнт или груз).	/

Для больших расстояний транспортерным лептам отдается: прдпочте-
ние перед винтами и спиралями, в виду меньшей затраты авер.ни;
части, поддерживающие груз, вполне отделены от движущего механизма»
Перемещаемый груз лежит спокойно; во нсех частях имеет место катя-
щееся трение. Интенсивное соприкосновение перемещаемого груза с воз-
духом. Лента очищается сама собой (прп клейком грузе очистка щеткой
при сбрасывании), работа происходит почти без шума, потребность.

в площади — незначительная. По-
дача и сбрасывание производятся
в любом месте и могут проис-
ходить одновременно в несколь-
ких местах. Подвижные
транспортерные ленты
(фнг. 1444, 14-45) завода МАП —

Фиг. 1445.

расстояние между осями от 10

до 12 (16) т; ширина ленты — 500 mm, мотор 2 Р. S., производитель-
иость (песок) 45 t н час (см. Z. d. V. d. I. 1912, стр. 797)

О загрузке каменного угля—Z. d. V. d. I, 1911, стр. 701; о рсменно»
транспортере длн транспортирования сена — там же, 1913, стр. 1264.

Таблица 45. Скорость ленты.

Для легкого зерна, отрубей, муки . . . 2,0 до 3,0 m/sec

„ тяжелого „	„	„	... 2 5 я 3(5) „

„ угля..........................1,5 „ 2,5 (до 10) ш/sec

„ сортировочных лепт .  ........0,1 „ 0,3 m/sec.

Производительность плоской транспортерной лента ио-
Амме, Гизеке и Конеген у (Брауншвейг), при тщательном наблюдена»
ва работой,

М= (0,9 В — 0,05)2 • 200-w или Т = (0,9 В - О,О5)2 • 200«7-

Здссь

J/ — подаваемое количество в тп3/Ъ

Т — по хаваемое количество в t/h

Б — ширина лсшы в ш,

v — скорость в m/sec (— 2 до 4 для зерна),

у — удельный вес kg/dm3 (~ 0,75 для тяжелого зерна, = 0,6 для легкого зерна).

Расход энергии зависит от конструкции роликов (шкивов), полтин-
ников, передачи, самой ленты, системы ее направления, действительной
высоты подъема, дальности перемещения и количества перемещаемог*
груза. При хорошей конструкции и хорошем исполнении, для обычно
употребляемых лент резиновых или хлопчатобумажных средней толщины
и среднего веса действительный расход энергии определяется на
основании опыта по

А = cSs? + V~T [0,04 (1,3 + Щ) + 0,008 1^ Т (0,07 I + 0,03 Itf,
где

Л — расходуемая работа в Р. S.,

h — действительная высота подъема в т,

1, — действа 1елыюе расстояние передвижения в га,

I — общая длина между концевыми барабанами в т.

х — число отклоняющих роликов ленты, ие считая движущегося барабана.
Таблица 46. Транспортерные ленты для зерновых продуктов,
завода Греффенпус, Франкфурт на Майне (подходящие к таблице 50, стр. 1032).

Количество, перемещ.
в час'

Общая длина в m

Расход, мощн. в Р. S.

Номер	ш3	Пше- ница t	Яч- мень  t	Овес  t		а	b	с		а	ь	с
1 (Га) . .	13,5	10	7,5	5	15	45			1,5	2.0		
'2 (а). . .	27	20	15	10	15	45	—	—	1,75	2,25	2,75	—
3 (а). . .	40,5	30	22,5	15	15	45	—	—	1,75	2.25	2,75	—
4 (4а, 4Ъ) .	54	40	30	20	15	45	75	—	1,75	2.25	2,75	—
5 (а, Ь) . .	67,5	50	37,5	25	15	45	75	—	1,75	2 5	3,15	——
6 (а, Ь). .	81	60	45	30	15	45	75	—	1,75	2,5	3,25	—
7 (а, Ь) . .	94,5	70	52,5	35	15	45	75	—	1,75	2,75	3,75	—
8 (а, Ь, с).	115	85	64	43	15	45	75	105	2,0	3,0	4,0	5,0
9 (а, Ь, с).	135	100	75	50	15	45	75	105	2,0	3,25	4,5	5,75

Для твердых кусковых массовых грузов 1) при большом количестве
перемещаемого груза вместо резиновых п хлопчатобумажных лент целе-
сообразно применять стальные транспортерные ленты, ковшеные ленты
и транспортерные доски; последние представляют собой ряд металличе-
ских досок, соединенных между собой продольно в бесконечную цепь
Транспортеры этого рода лучше сохраняют груз, чем черпальные
транспортеры и требуют меньшей затраты рабочей энергии, но вместе
с тем, как правило, стоимость их выше. При лентах горизонтальных, или
наклонных к горизонтали под углом в 15°, сбрасывание происходит у
крайнего шкива или посредством движущегося сбрасывателя, при наклон
вых транспортерных лентах (От 15 до 45 — 60°) только у крайнего
шкива вследствие особой формы поддерживающей плиты (задняя и боко-
вая плвты под углом к поддерживающей плите), препятствующей сполза-
нию груза. Расход работы, затрачиваемой на преодоление сопроти-
вления трению (Vso всса ленты, включая находящийся на ней груз) и па
подъем груза, мал, так как на перекидном зажимном болте звеньев
цепи насажены ролики из твердого чугуна с автоматической смазкой
(губки в полых втулках) перемещающиеся по стальным шинам. Стои-
мость установки нсеколоко больше, чем у транспортерных лент,
но стальные ленты более долговечны. Эти цепп могут быть в одной части
горизонтальны, а н другой наклонны; прп перемене направления необхо-
димы нажпмныо шнны. Ширина лепты от 0,75 до 1 т; скорость от 0,25
до 0,4 m sec; часовая производительность до 150 1 угля. Жесткая работа
(подготовительные установки, транспортеры для шлака и волы); мощный
привод рассчитан с большим запасом. Напряжение в цепях редко под-
дается точному расчету (задержки, ущемления и т. д.). О количестве
перемещаемого груза и расходе стальных транспортеров, как, например,
для подготовительных установок, см. т. IV.

3) Как, например, для багажа на вокзалах, Z. d, V. d. I. 1914, стр. 1096.
Ременный транспортеры Сачдзит (курч. „Fordertechnik” 1919, вып. 13
и 14) *) готовятся (из высококачествен noil crain изготовленной на древесном

угле) длиною до 100 m, шпр.пюю до 400 mm в одном куске, подверг-
нутом холодной прокатке и, во избежание ржавления закаленном. Вес
ленты: 300  0,8 : 1,9 kg/m; 300 • 0,9 : 2,2 kg/m; 350 • 0,9 : 2,5 kg/m;
400 • 0,9 : 2,9 kg/m. Вместо роликовых опор (фпг. 1440) часто упо-
требляются пстлп па деревянных балках
(фпг. 1447), не влияющие па износ
ленты. Расстояние между роликами у
верхнего, нагруженного отруба от 2 до
4 ш, у нижнего отруба от 8 до 10 т.

ф:гг. 1448.

Диаметр конечного шкива — 1m, шприпа па 100 mm меньше ширины
ленты. Приспособлен пе для натягивания необходимо только для больших
транспортерных установок, а также для перемещения нагретых грузов,
так как лепта почти не расширяв гея. Подъем не должен, как пра-
вило, превышать 14° (25°'о); дли сахара и глины допускают 20° (35"/0).
Для сбрасывания груза служат односторонние или илугообразныс сбра-
сыватели, образуемые стальными дисками, стационарные пли пере-
движные сбрасыватели, сбрасывающие даже клейкло материалы почти
без остатка. Скорость перемещения от 1 до 1,5 m/sec. Производитель-
ность для калия п= 1 m/sec (для 14 1/'ш), достигает около 50 m3/h пли 50 t/h
при скользящей опоре грузового отруба; прп v = 1,5 m/sec, 44 m:!/h или
63 t/h мелкого мусора горных пород. Для угля можно считать 121 m для
кокса—10 l.m, для сахара—15 1/т на свободни вращающейся ленте.
Имеются изготовления транспортеров длиной до 350 m Д1я золы и шла а,
с подъемом на протяжении 150 m кругло до 30 т. Также для руды, б] и-
кетов, цемента, извести..ка, сушеной моркови и других с.-х продуктов,
равно как п для мешков с весом до 100 kg. Эти ленты себ i хорошо о пр ьвдалп.
с) Роликовые транспортеры, транспортные желоба и скребки.

Роликовые транспортеры весьма удобны для длинных предметов
[например, рельсов, балок и т и. в прокатных мастерских (роликовые
желоба Stahl н. Eisen 1910, стр 313, 710, 1021; 1911, стр. 1534; затем
Z. d. V. <1 I. 1909, стр. 198 и 798, перемещающийся стол с роликами),
колоды, доски и т. и. и лесопильных заводах п т. д.|, багаж н т. д, ирв
поворотных станциях также с приводом поддерживающих роликов, кото-
рые перемещают груз. Роликовые дороги для |рузов, транспортируемых
па жел.-дор. склады Вращтющпйся транспортер дли песка и формовочный
транспортер Z. d. V. d. 1. 1912, стр. 1529; транспортер для соломы,

х) Sandvik?д Transportband G. bl Ъ. Н., Шарлоттенбург.

Хютте. Т П	м
сечки и сена Z. d. V. d. I. 1913, стр. 1264. Автоматические роликовые
транспортеры (фиг. 144 8) для транспортирования ящиков от бутылок,
ящиков, плит, камня, брикетов; эти транспортеры изготовляются также,
как движущиеся подмостки. Переносные роликовые транспортеры изго-
т< вляются заводом Ш о о ф и В с п г о л ь, Эр Ьурт; сравн. жури. Organ
1912, табл. 47, а также Fordertechnik 1912, стр. 247 (Транспорт листо-
вого железа). Далее: Ландсберг, жури. Z. d V. d. I. 1918, стр. 541
(„Роликовые дороги и их применение для нагрузки товаров" — включ
Спиральные спуски наклонные рукава для ссыпки завода Зигери
и Гольдман, Маннгейм; Штоц (Штутгарт), и другие). Германне,
Тяжелые транспортеры для картофеля, журв. Wcrkst.-Tecbn. (изд. В)
1918. стр. 169; см. также Z. d. V. d. 1. 1921, стр. 157 (Rollbahn-
Schrotleitcrl и жури. Fordertechnik 1925, стр. 314.

Желоба (спуск со встряской, желоб со встряской, желоб с лучковым
ножиым приводом, качающийся рычаг) 2), приводятся в движение дей-
ствием тачающейся, несущей груз, подкладки на самый груз. Такие
транспортеры нс требуют за собой большого ухода в работе. Цифровые
данные об износе см. жури. Stahl u. Eisen 1911, стр. 2073.

[Транспортные желоба. По роду движения различаются: транспорти-
рование с изменяющимся направленном, движение желоба при посред-
стве обыкновенного кривошипного привода с длинной тягой, движение
желоба под действием давления груза на подкладку при подаче прямым
и обратным ходом. Для достижения постоянного движения в одном
направлении направляющая подкладка сделана наклонной по отношению
к направлению транспортирования,
так что при подаче вперед давление
желоба против :руза увеличивается,
при обратном же ходе уменьшается.
Перемещение и направление зави-
сят от наклона опирающегося катка.
Небольшой диаметр кривошипа, боль-
шое количество оборотов.

Качающиеся желоба на
подвесах (деревянные или трубчатые
пружины, металлические штанги и
т. п.), горизонтально пли с наклоном

дс 15% укрепленные к полу, потолку (фпг. 1449 и 1450) или степам,
приводятся в качающееся движение от крпвошнпной передачи. Входное
и выходное отверстия (в конце или посредством отверстая на дне ковша)
выбираются по желанию, возможны входные и выходные отверстия с раз1
во многих местах (задвижки). Этажные желоба при недостатке места
такие же, как для чистки и сортировки складываемого. Эти желоба
строятся длиной до 15 т. Для больших величии при большой произво-
дительности балансирование производится посредством разделения.

Ср А. М. Шмидт. Транспортное дело — вопрос организации, Maschinenbau
Betrieb 1922/23, тетр. 18, л. 225 (cip. 737).

Рихтер. Результаты эксплоатацин спусков со встряской, Gliickauf 1913,
стр. 1717, то же, 1916, стр. 473. Z. d. V. d. I. 1920, стр. 108 (ролгкэвые желоба Гнпзель
мана, Егсен). Ср. так же Gliickauf 1919, стр. 633. (Электрической встряхивающий привод
Сименса и Шукерта). То же, Siemens-Zeitschr. 1921. стр. 77.
Подъем у желобов фирмы Кроне (Гамбург) и у балансирных
желобов (патент Циммер, Лондон) от 25 до 30 mm, количество оборотов
в мин. от 300 до 350 (последнее значение для наклонных желобов).
Расход энергии от 1: 200 до 1 : 30 Р. S. па мстр-тонну-час;
у более длинных и широких желобов (с большей производительностью)
расход энергии значительно меньше, чем в малых установках.

Горизонтальный	( 25 mm

путь прп одном обороте <

Вертикальный	I 30 mm

Скорость перемещения груза в 1 сек. колеблется от 165 до 265 mm.

Таблица 47. Желоба завода Креме, Гамбург.

Шигина . . ........ mm

Глубина...............mm

Пропускная способность . . т3

150	35Э	600	800	1000
120	150	200	250	250
3	11	28	45	70

Длина изготовленных установок доходит до 100 т, ширина до 2 т
(большие размеры возможны). Особенно часто употребляются для раз-
грузки угля и кокса из силосов (стол с присобленпем для встряхивания
Вейса), для транспортирования к элеватору; точно так же для песка и
на химических фабриках *) длн золы, шлаков и цемента н раскаленном
состоянии.

Желоба для сильно спекающихся материалов снабжаются легко
заменяемыми вставками из стальных листов. Очень широкие желоба
делятся на два, лежащие рядом, корыта; привод от общей оси посред-
ством двух кривошипов, расположенных один к другому под 180°. Приме-
няются как охладители (сахар) в сита (одновременное транспортирование
и сортировка).

Транспортирование посредством действия центробежной силы
на пропеллер или подъемный механизм. Желоба исключительно с гори-
зонтальным движением; желоб и транспортируемый материал медленно
подаются вперед, затем желоб резко подается назад. Количество оборотов
ввачительно мевыпе, чем в предыдущем устройстве.

Таблица 48. Желоб с пропеллером (зав. Маркус).

Ширина желоба внизу в mm	250	350	450	550	650	800
Ширина желоба вверху в mm	400	500	600	720	830	1000
Глубина желоба в mm	150	150	150	170	180	200
Производи юлыюсть в t/h	tfb 1	t/h I	t/h 1	t/h]	t-h 1	t/h |
Пропуск, способ, па каждые 10 m	|p.s.	IP.S.	Ip.s.	IP.S.	P.S	IP.S
Кокс		7 0,4	10 0,6	4 0,75	20 i 0.9	26'1,0	34 1,2
Бурый уголь . ,	11 0,5	16 0,7	20 0,85	32 1,0	40 1,2	55 1,3
р.	Каменный уголь . .	14 0,6	0 ,0.8	28 0,9	40 1,1	52 1,3	68 1,45
Зерновые продукты .	15 0,65	22,5 0,85	30 1,0	45 1,2	58 1,4	76 1,5
р	Зола и шлак . .	18 0,7	25 10,9	32 1,0Г	50 1,3	64 1,5	85 1,6
Камни 		25 0,8	35 1,0	45 1,1	70 1,4	90 1,6	120 1,?
Руда		32 0,0	45 11,1	58 1.2	90 1,5	115।1,7	1GO| 1,8

’) Ср. Z. d. V. d. I. 1923, стр. 850. (Механическая подготовка земель в литсяиых).
Желоба с пропеллерами завода Маркус, Кельн 1),
работают по принципу центробежной силы, пригодны для транспортиро-
вания почти всех материалов, особенно для сильно спекающихся мате-
риалов (вследствие лекнй замены лежащих на дне стальных листов
толщиной от 3 до 5 mm), а также для горячих грузов, так как кон
струкцпя подставок допускает расширение от теплоты. Малое количество
оборотов, горизонтальное движение, отсюда спокойный ход. Пропзводп-
тельно'ть и расход энергии см. таблицу 48.

Другие системы: Торпедо аки. о-ва Амме, Гпзекс и Копегсн, Браун-
швейг, жури. Z. d, V. d. I. 1911, стр. 340 п 721, желоба завода
Полпзиус (Дессау), Z. а V. а. I. 1920, стр. 619.

О производительности и расходе энергии разгрузочных п качающихся
желобов, паиример, для заготовки угля, см. т. IV. Сравп. с данными
Гре и псль (Бохум)].

Загрузочные транспортеры прп помощи установочного приспо-
собления лают погружаемому материалу определенную скорость в заранее
предусмотрел ном п и меняющемся направлении таким образом, что
материал (уголь, брикеты п т. п.) перемещается по определенному,
ботыиому плп малому, пути (наир., на колосниках) (Мгонкпер и К0,
Байтцеп). В Амери :о употребляется в качестве автоматического питателя
для паровозных топок 2).

Центробежный транспортер Геиманна, изготовляемый заводом Шенк
в Дармштадте, служит для транспортирования материала, в виде пыли
вдч в кусках, преимущественно на горизонт, пути. Качающееся пере-
мещение, отсюда незначительное спекание. От 1000 до 1500 спнусо-
впдпых колебаний в 1 мин.; длина амплитуды от 1 до 4 mm. Скорость
подачи большею частью от 5 до 6 m/min.

Таблица 49. Центробежный транспортер завода Шенк.

Ширина желоба в mm . . .	ISO	ЗСО	500	700	1000
Производительность m3/h . •	0,5—3	2-8	8—25	20-00	50-100
Наибольшая длина желоба m	20	40	40	30	30

Пропускная способность 0,3 Р. S. прп 8 m3,h и 10 m длины желоба,
до 6 Р. S. при 100 m3,h и 30 т.

Скребки (таскалкп, цепп и канаты с таскалкамп) фпг. 1451 до 1453,
продстанл.чют приспособления дли передвижения, состоящие пз гибких
тел (цепи п канаты), по которым на определенных расстояниях при-
креплены пальцы пз круглого железа, скребки из металла или дерева,
доски и т. п., толкающие вперед груз, находящийся и особом желобе.
Перемещающие скребки при помощи направляющих планок или роликов
поддерживаются особыми рельсами. Подача и выход перемещаемого груза
может происходить в любом месте, а равно и во многих местах одновре-
менно. Эксплоатации проста, дешева и надежна; почти но требует
обслуживания. Па газовых заводах, в котельных помещениях, равно как
и на разных заводах легко достигается наполнение угольных резервуаров.

Ч Линднер, жгрн. Fordertechmk 1912, стр. 31.

Б у л е, жури. Glaser Anna!. 1925, II, стр. 130.
грузоподъемники и складочные машины.

102!)

Скребки системы акц. о-ва Амме, Гизекс и Коиегев (Брауншвейг) приме-
няются также для разгрузки соляных амбаров >).

Пусть обозначают:

Q — количество подаваемого груза и m3/sec,

J — объем груза, находящегося впереди скребков, в ш8,
а — расстояние между скребками в m (до 0,6) * 2),
v — скорость в m/sec (0,2 до 0,6) 2),
е —степень наполнения (колеблется, в зависимости от рода груза

и скорости скребка, между 40 н 80%

объема между скребками),

aQ — Jve.

тогда будем иметь:

Фиг. 1451.

Скребки системы Эйт-
ле, Штутгарт

(фпг. 1451П1452).
Желоб пз двух
полос корытного
железа с прикле-
панным книзу
дном. Нижняя
сторона беско-
нечной цепи при

Фиг. 1452.

помощи особых ползунов скользпт по деревянным (твердого дерева)
полосам, прикрепленным к верхним полкам корытного железа. Возвра-

щающаяся часть цени поддерживается псп-
вымн колесами. В более лучшем исполнении
ипжпяя рабочая часть цепи также ходит
на роликах (фиг. 1452). Цени Шмидта,
Вурпсп в Саксовпп: ценные звенья круглого
железа чередуются со звеньями плоскими,
к которым прикрепляются скребкп. Цени
Линк—Вельт — Дод г с (В. Фреден-
гаген в Оффенбахе) фпг. 1453. Транспорт-
ные желоба с приспособлениями для гаше-

ния раскаленного кокса, сист. Броуера, особая конструкция BAMAG
(Берлин) из ковкого железа, желоба клепаные, с бесконечной цепью
пз полос и ск] ебков из плоского железа, v = 0,3 m/sec, до 500 lil/h кокса.
1 до 1,5 P.S. на каждые 10 m длины желоба.

Скребковые лопатки, жури. Z. d. V. d. I. 1906, стр. 1С27; элеваторы,
жури. Forderlechnik 1909, стр. 142.

’) Ср. Фосс. Большие складские баггера (Г. Лютер, Брауншвейг), Z. d. V. d. I,
1918, стр. 697 (соль н др.). Скребки для удаления золы п шлака, Industrie und Technik 1923,
стр. 241; то же для автоматического отапливания локомошвов, журп. Warrne- und Kal-
tetechnik, 1926, с гр. 1.

2) По Циммеру « — 0,457 до 0,914 m; ® = C,3 до 0,9 m/sec (мепыпие значения
относятся к коксу, большие к телам не обесценивающимся от ломки)- Примеры:

1. Ковш 610 mm ширины, « = 0,с10, ® —0,51 производительность ~ 30 t/h (угля)

2.	„	508	„	„	« = 0,457, г =0.91	„	„	40 t/h (угля)

3.	„	685	.	„	«=0,610, V — 0,24	„	и	20 tfh (кокса).
d) Элеваторы.

1. Элеваторы (ковши или иории *) служат, главным образом,
для перемещения зачерпываемых материалов (песка, зерна, угля,
кокса и т, п.) снизу вверх, на высоту от 20 до 50 m (конвейер, стр. 1032)
Ковши прикрепляются к перекинутым через два шкпва бесконечным
лентам, материал которых зависит от характера поднимаемого груза:
хлопчатобумажные, пеньковые, гуттаперчевые, кожаные (дороги), рези

Фиг. 1454.

новые, также применяются для
этой цели цепи (фиг. 1454,
Е й т л е, Штутгарт). Ленты пере-
кидываются через обыкновенные
шкивы, а цепи через цепные блоки
или барабаны. Применяются шар-
нирные цепи, а для особенно боль-
ших элеваторов—крановые и судо-
вые цепи.

Ковши нз белой жести,
котельного железа, листовой стали,
оцинкованного или луженого желе-
за, ковкого чугуна, красной меди
или латуни, иногда продырявлива-
ются или эмалируются (фпг. 1455).

Фиг. 1455.

Форма и размеры ковшей зависят от характера и количества перемещаемого
материала. Шпрпна ковша на 10 до 15 mm меньше ширины ленты
Ленты с ковшамп (элеваторы) могут работать как вертикально, так и
под всякпм углом. У небольших элеваторов лента натягивается соответ-
ственным натяжением места соединения концов лент. У больших элева-
торов натяжение прп помощи передвижных подшипников от действия
противовеса или впнта. Передвижные подшипники у небольших элевато-
ров устанавливаются внизу (заборное корыто), а у больших элеваторов—
вверху, у съемного сосуда, принимающего выкидываемый материал.

Передача двпженпя происходит у верхнего шкпва элеватора
при помощи ременной и зубчатой, а также п червячной передачи
(электродвигатели). Скорость ленточных элеваторов до 2 m/sec; центро-
бежная сила увеличивается с квадратом скорости, поэтому надежное
опорожнение ковшей может быть легко достигнуто * 2).

J) Механически^ порви (Полит) журн. Glfickauf 1912, стр. 2025.

2) Диссертация, Ы юл ле р, журн. „ Но с i ройка мельниц и амбаров**, 1918, тетр. 12
до 14; „Добавление к объяснению процесса разгрузки у быстроразгружающихся ковшевых
приспособлении".
[Рабочая часть ленты поддерживается роликами. Конструкция рамы
у небольших элеваторов из двух профилен прокатного железа, а у боль-
ших—легкая железная решетчатая конструкция. Скорость 0,3 до 0,6 m/sec,
для угля (величиной с орех) до 1 т. Объем ковша от 2,5 до 15—20 L
По И о л и г у наклон 60 до 70°, скорость до 0,5 m sec, емкость ковша
от 25 до 100 1, производительность более 100 m3/h. Большие угольные
элеваторы дают производительность до 100 t/h.

Элеваторы для больших скоростей, а равно и такие, которые подни-
мают материалы, образующие пыль, окружаются камерой из железяых
лпстов пли деревянных досок. Для надзора за ков-
шами, на случай их засорения, в стенках камеры
ставятся дверки. Строительная длина камеры от. 4 до
6 т; стенки склепываются
угольниками. Ковш полезно
покрывать камерой со всех
сторон, отчего образуется как
бы рукав, с круглым или пря-
моугольным сечением. К стен-
кам камеры изнутри прикре-
пляются рельсы, но которым,
при помощи направляющих, скользят ковши (фиг.

очень больших элеваторов употребляют автоматически смазывающиеся
цени.

Патентованные ковши спет. Унру и Либи г, Лейпциг (фиг. 1457),
насажены вплотную друг к другу, так что задняя стенка их как бы
представляет желоб, отчего выгадывается на размерах и стоимости.
Подача и выкидывание происходят всегда без ударов. Ковши себя хорошо
оправдывают, расходуемая энергия мала, скорость велика. Часто выгода
достигаете!! тем, что груз может быть пущей на ковши в любом месте
по высоте элеватора, т.-е. нет необходимости первоначально помещать
груз в нижней части элеватора. Наибольшие элеваторы ') (судовые) этой
конструкции построены для производительности 400 t/h; срави. также
с фиг. 1479 * 2).

По данным Амме, Гизске и Коногона (Брауншвейг), если г — объем
ковша в m3; d — число ковшей на длпне 1 т цепи пли ленты, зависящее
от формы ковшей и от скорости v; большее пли меньшое расстояние ме кду
ковшами на цепи пли ленте при условии хорошего зачерпывания и
выкидывания груза зависит от формы ковшей;

v — скорость в m/sec,

’) О подъемниках сист. Крупи-Грозенвррк и В. К. Э.» см. Б у л е, журн. Bautechnlk;
192*1, стр. 129. Соедипепне качающихся перемещающихся элеваторов (разгрузка железно-
дорожных вагонов, Гейнцсльман и Шпармбсрг, ганнове] ), журн. Stihl und Eisen 1919, № 19.
Organ 191.9, № 20; ETZ. 1920. № 3. Ср. также Буле, жури. Technische Ililfismi'tel III,
стр 67. Производительность 30 до 40 t/h и 60 до 70 t/h.—Шахтные элевагпры Винтер*
мейер, жури. GlQckauf 1915, стр. 219.--Машины для укладывания шпал Фреден гаген
Оффенбах (час. 500 до 600 шпал, Ь P.S.), журн. Organ 19'12, стр. 132.—Элеватор для подачи
кирпича п извести, жури. Fordertechnlk 1916, стр. 146. — Перемещающиеся лестницы,
журн. Vcrkehrstechn, Woche 1926, стр 61.

2) О ковшевых приспособлениях сист. Гсйицелъман — В.К.Э. для железнодорожных
вагонов, работающих на складах. Ср. Буле, жури, Bautechnik, 1924. стр. 134 и 638;
тоже, жури- Glaser Ann. 1925, 11, стр. 151.
<p — степень наполнения ковшей (завпспт от v и от рода переме-
щаемого груза),

М - пр,.пзводительпость элегатора в m3 h,

Т — производительность элеватора в t/h,

у — удельный вес в kg/dm3,

то:

№ = 3600 d • i • <? • i>; 2 = 3 600 d  i - <?  v - y.

Для зерновых элеваторов большой производительности целесообразно
прпшшать bi=2]zZJ msec, где В — диаметр верхнего барабана н tn;
тогда имеем с? х 0.6 до 0.75.

Работа А, расходуемая элеватором, составляется из работы трения
у верхнего п нижнего барабанов, сопротивления от пзгпба гибкого тела
плн пени по кривой барабана п работы для подъема груза.

Если:

Ап— полезная работа в P.S.,

Аг - работа для движения порожнем, т.-с. работа, расходуемая
на трение, сопротивление воздуха л изгпб гибкого тела,

Т—1 сдаваемое количество груза в th,
/г — высота подъема н т,

то имеем:

А = Ar-j- (Т • 1000) : 3600 •

(^)p-S=^r + 4

Таблица 50. Ковшевые установки для зерна,
завода Г р о ф ф с н и у с, Франкфурт н/Маиис.

мм	1	Производительность в час				3  я rt И	высота в m ]	Расход энергии в P.S, на кажд.[ 10 m	I	Судовой эл ’Т?а- | торный подъем- ник P.S.
	е	Пшеница t	Ячмень t	Овес t				
1	13,5	10	7,5	5	30		0,6	3,0
2	27	20	15	10	30		1,1	3,5
3	40,5	30	22,5	15	30		1,6	4,0
4	54	40	30	20	30		2,1	4,5
5	67,5	50	37,5	25	20(40)		2,6	5,0
6	81	60	45	30	20 (40)		3,1	5,5
7	94,5	70	52,5	35	20 (40)		3.6	6.0
8	1!*»	85	64	43	20 (40)		4,3	7,0
9	135	100	75	50	20 (40)		5,1	7,5

Действитель-
ное полезное дей-
ствие элеватора:
е =	: А = от

0,5 до 0 8»

2. Транспор-
терные цепи, ков-
шевые цепи, ков-
шевые канаты
(конвелеры) г)
служат одновре-
менно для пере-
мещении как в
вертикальном, н
горизонтальном
плн наклонись
направлениях * 2),

J) Петер, Устройство и расчет маятниковых п качающихся ковшевых приспособле-
нки, жури. Prakt. Naschincnkonstr. 1920, cip. 145.—Ср. также „Качающиеся транспор-
теры стр. 791.—„О поточной работе", „Транспортирование посредством цепей* п т. п.
см. Буле, жури. Glaser Ann. 1925, II, стр. 106 и 111, а также Fordert chnik 1925, стр. IIO
(Америка).- Ср. так«е Шлезингер, жури. Z. d. V. d. I. 1925, cip. 269, также Мекбах
и К и п ц л е, „Поточная работа-*, и «дат. V. D. I., Берляп 1926, с добавлением Саксеп-
берга, Шмидт-Шенка (Дармштадт) и др,—Ср. жури. Z. d. V. d. 1. 1926, стр. 213 (Поточ-
ная работа; тоже жури. Verkehrst-chi. 1925, сг >. 637.

2) При большой длине вертикальной иодачи применяют элеваторы с присоединяю-
щимися транспортными лентами, автоматическими вагонетками, подвесными и канатными
дорогами и т. д.
так п нгерх, и вниз. Главным образом, для снабжения углем котельных
помещений и паровозов, а также для промывки угля, коксовальных печей,
газовых заводов и т. д. (журнал Z. d. V. d. I. 1911, cip. 337). Затем
транспортирование мусора, ящиков, корзин, тюков, мешков, бочек, буты-
лок и т. и.

Ковшеваяцепь Г унта по конструкции П. Полпг в Кельне
(фиг. 1458) представляет двойную шарнирную цепь, в точках соединения
которой насажены катящиеся но рельсам ролики твердого чугуна. Смазка
роликов непрерывная. В промежутке между цепями укреплены свободно
качающиеся (точка качания выше центра тяжести) на шарнирах ковши,
находящиеся всегда в вср-
втпкальном положении; ков-
пш наполняются без вся-
ких потерь из особых, рас-
положенных над ними на-
ены вплотную друг к другу,
Для выгрузки служит осо-
зя, останов, установленный
!пп. Останов этот опрокпды-
оизводнтся от любою двпга-
са. В кривых частях цепь
пли колесами. В надлежа-
.	. щих местах должны оыть осооыо натяжные приспособления

Цдиг. 1458.	тт

для натяжении цени. Цепь должна оыть направляема только
в одной плоскости. (См. Аумунд, журнал Z. d. V. d.1.1911,стр. 376).
Энергия, необходимая для действия конвейера, составляется из энер-
гии на преодоление сопротивления от трення (равна, примерно, 1 23 веса
движущейся нагруженной ковшевой цепи) н энергии для подъема полезного
груза. Производительность более 150 t/h *).

Таблица 51. Ковшевая цепь Гунт-Полига.

Скорость движении	.	.	. m/scc

Объем......................1	10

Подаваемое	количество	. . t/h	8—10

Вес цепи...............kg/m.	50

0,15 0,20

20	50	100	150

15- 20	25 -30	40 - 50	60 80

80	120	140	170

Коншевой кабель Брадлея (конструкция BAMAG) пред-
ставляет бесконечное гибкое корыто, состоящее из отдельных, соеди-
ненных между собой на шарнирах, перекрывающих друг друга коротких
желобов, исключающих возможность каких-либо неплотностей н соеди-
нениях. Каждый отрезок корыта лежит на особой осп, снабженной само-
смазывающпмпся кольцами; последние перекатываются но особым рельсам.
К отрезкам корыт прикрепляются ковши, качающиеся на двух боковых
цапфах. Осн укрепляются на одинаковых взаимных расстояниях к двум
(плн более) стальным бесконечным канатам, находящимся во время
наполнения под. а прп опорожнении — и а д ковшами. Износ частей не-
значителен; большая надежность н работе, быстрый ремонт и легкая
замена ковшей п поврежденных частей новыми; экенлоатацпя дешева.

*) Ср. Z, <1. V. d. 1 1924, стр. 777; также Мпхепфельдер, Машипо»троешхе, 1922/23,
стр. 224
Наполнение производится в произвольном месте вертикальной или гори-
зонтальной части кабеля (автоматически или от руки). Опорожнение
производится б верхней горизонтальной части кабели, при помощи осо-
бого опрокидывателя; в углах имеются направляющие. Натяжение кабеля

производится особыми приборами, устанавливаемыми н раме. Передача
двпженпя производится любым двигателем прн помощи кулачного диска

с зубчатой передачей. Для удаления груза, прилипающего к ковшам.

имеется особый скребок.

Конвейеры завода Шенка, Дармштадт ') могут,
перемещаться также в по спиральным кривым (фиг. 1459).

Фиг. 1459.

Таблица 52. Ковшовая цепь Шенка (для угля).

№	Производитель- ность t/h	Скорость m/sec	Расстояние между ков- шами m	Емкость ковша kg
1	6—12	0,15 0,3	0,9	10
2	7—14	0,15-0,3	0,9	12
3	10—20	0,1 >-0,3	0,9	18,5
4	12-24	0,15 0,3	0,9	21
Б	20-40	0,15-0,3	1.2	45
6	25—50	0,15-0,3	1,2	52

е) Ссыппые трубы, корыта, желоба, спуски 2).

Эти приспособления подают груз сверху вниз, а равно н наклонном
положении без всякого двигателя. (Фиг. 1472, фиг. 1485, фиг. 1494—1497).
Башенные ссыпные трубы для угля, камней, ящиков и т. д.; спуски по
винтовой линии для посылок, мешков и т. п. (одно- до трехходных), дви-
жущиеся нагрузочные спуски для песка и т. д., движущиеся желоба (Блей-
херт) для угольных складов, спускные трубы для руды, кокса и т. д.
(т е л е с к о ф о р ы) (,'Г на фиг. 1464), поворотные трубы (распределение
бетона на постройках, журнал Bautechnik 1925 г., со стр. 134 н с 477).

1) Всасывающие и нагнетательные воздушные установки.

Пневматические элеваторы 3). Воздушные насосы (вентилятор с вра-
щающимися поршнями пли поршнегая воздуходувка—рабочее давление

') Z. d. V. d. I. 1909, стр. 361; тоие 1911, стр. 338.

2) Вагиер, Ме ьннчпое и амбарное строительство 1924, стр. 59.

3) Ср. также L u f f t, журнал Fordertechnik 3913, стр. 12. Расход энергии согласно
данных фирмы Амме, Гизеке и Коиегеп следующий:

Производительность при подаче тяжелых плодов в t/h .	20	40	75	100	150
Средняя мощность приводного мотора в Р. S		50	85	150	200	300
Эффективная мощность в Р. S		42	75	135	175	250

В остальном расход энергии зависит от длины трубопровода и удельного веса пода*
ваемого материал т. Для зерна, подаваемого па 20- 300 т. он достигает 1,2 до 2,5 Р, S. па
каждые 1000 kg подачи. При подаче тяжелого зернг эффективную мощность для часовой
производительности в 1000 kg считают 1,0 до 2,5 Р. S. |0,9 для сопла) для установок дли-
ною от 20 до 200 ш, в то время как для каждых последующих 30 m берется прибавка
ч размере 0,25 Р. S. Для учета перерасхода энергии иа каждый изгиб следует для каждого
20 до 40 ст ртут. столба) дают н трубах сильную струю воздуха, увле-
кающую за собой материал, подлежащий транспортированию. В конце
трубопровода, благодари уменьшению скорости, транспортируемый мате-
риал высыпается в резервуар. Этот способ транспортирования чрезвы-
чайно удобен для зерновых продуктов и грузов в кусках или в виде
пыли, как, например, зерно, цемент, шлак, сушеный бурый уголь, мелкий
каменный уголь, а также препараты химической промышленности: сода,
сульфат (также в раскаленном виде, непосредственно из печи), селитра,
сернокислый аммоний, железный колчедан и т. п., барит, резина и отбросы,
если только они не клейки и имеют не больше 20% влаги. — -

Фиг. 1460.

Фиг. 1461.

[При всасывающих установках (фиг. 1460) насос Р сосет воздух через
фильтр F, резервуар А и трубу G, в конце которой материал через вса-
сывающую трубу В (фиг. 1461, бр. Зек, Дрезден) увлекается в трубопро-
вод. Разгрузка из герметически закрытого прибора происходит при по-
средстве барабанного колеса А (фиг. 1462). Фильтр (фиг. 1463), обслу-
живаемый автоматически или вручную, задерживает пыль, уносимую воз-
душной струей ’). Всасывающие установки следует применять для транс-
портирования груза в одно место из нескольких пунктов (например, раз-
грузка судна несколькими рукавами) (фиг. 1464); при необходимости тран-
спортирования груза из одного места н несколько пунктов применяются

из них прибавлять 5 ш транспортируемой длины. По этим достаточным для ориентвровоч
ного расчета данным установка в 2СО m длины потребует 2,5 P.S., в 300 ш—3,4 Р. S.
Прв работе с пневматическими элеваторами системы Лютер транспортируется 248 t/h тяже-
лого зерна прн потребной мощности в 250 Р. S. с 4 всасывающими рукавами, т.-е. 62 t
для каждого сопла.—Затем К у н, жури. Werkst-technik. 1913, стр. 496 и Львовский,
Gluckauf 1920, стр. 714 (Лютер) (уголь); Клуг, жури. Fordertcchnik und Fruchtverkehr
1919, стр. 117 (много примеров) и 1921, стр. 303, тоже К о л ь д е п, жури. Chemische
Apparatur 1919, стр. 145 н К л о к, жури. Jahrbuch d. Schiff bautechn. Ges. 1918, стр. 173;
G asterstadt, журп. Mitt. Forschungsarb. тетр. 265 (диссертация); Буле, журн. Z. d.
V. d. I. 1923, стр. 873, а также журп. Fordertcchnik 19^5, стр. 181; Вагиер, Образование
потока* воздуха для пневматического транспорт!, жури. Z. f. d. ges. Miihlenwesen 1924,
стр. 85; то же (шссортация, Дрезден, 1925); Theoretische Untersuchung des pneumatischen
Fordervorganges. (Справочник по механике, I т., Барт, Лейпциг 1926).

’) Вместо фильтра хорошо также употреблять центробежный разделитель (циклон);
но тогда пасос должен быть нечувствителен к пыльному воздуху.
устаног.ки, действующие под давленном (фиг. 1465); воздушная струя,
идущая от насоса Р, захватывает материал. поступающий прп посредстве
барабанного колеса Z, и по желанию направляемый
к отделителям J).

Преимущества этого способа транспорти-
рования: несложная работа,
отсутствие пылп, экономия на
рабочей силе, осторожное обра-
щение с матерна.ои, никаких
потерь во время транспорти-
рования, проветривание и
чистка	подвил: ного состава,

независимость от погоды и

времени пня.
грузка судна,

быстрая раз-
соавиптельно

небольшая площадь, небольшая
стоимость (несложный и недо-
рогой монтаж). Зерновые грузы
прп таком транспортыронаипи
улучшают свое качество п по-

Фиг. 1463.

пытаются поэтому в цене

(обеспыливание, удаление песка и т. д ,) нагретый материал охлаждается;
прекращается образование плесневых грибков п т. п. Недостатки:

Фиг 14Я4.
больший, по сравнению с механическими транспортерами, расход энергии;
срани Z. d. V. d. I. 1919, стр. 163 (зерно) н журнал Gliickauf, 1920,
стр. 714 (уголь). По данным механического завода Гартман п К1'(Оффен-
бах н/Д1айне) Ч количество материала на 1 Р. S. составляет-

Таблица 53. Количества материала на 1 Р. S.
(данные завода Гартман, Оффенбах).

Па расстоянии	20—100 ш	100—200 га	200—300 m	300—350 m
Для зерна . ... kg	600	500	350	270
. угля (орех). . „	4S0	400	280	220
„ горячей золы . „	240	200	140	ПО
. бур. угля....	360	300	210	160
„ пылеобр. матер. „	180	150	100	80

В зависимости от назначения, установка бывает: плавучей, переме-
щающейся по суше (фпг. 1478) нлп стационар пой; путь транспортирова-
ния ври разнице высот до 45 m может доходить до 300 т.

[Плавучие подъеглники (фиг. 1464) с производительностью до 300 t/h
изготовляются заводом Люгер (Враушпвейг), Амме, Гнзеке и Копеген и
заводом бр. Зек в Дрездене д я перегрузки зерна нз пароходов в лихтера
(насос Р, воздушная камера К, всасывающая труба S, шлюзовой резер-
вуар Б, трубы F, воздушный шлюз LS, уравнительный резервуар Sr,
весы IF, воронкообразная насадка St, труба телескопа Т, лихтер Б,
выхлопная труба Ар). Укосины А ддя всасываппя трубы F имеют раз-
мах па 180° в перпендикулярном направлении и moivt подниматься и
опускаться прп помощи подъемника w на 3 m. Привод у воздушных помп—
паровым двигателем илп дизельмотором пли электромотором.

П.чгвмдтичесиие элезатэры для залы 2) системы Зек (Дрезден);
(фпг. 1467), Л—воздушный насос, В — водяной фильтр (фпг. 1466), С—

1) О подробностях конструкции Гартмана (всасывающее сопло, колено, рукав, шлюз,
фильтр, воздушный насос) ср. ж>рн. Z. d. V. d. I. 1918, стр. 328, и журн. Fordertechnik
1925, стр. 181.

а) Gliickauf, 1916, от стр. 333, ср. Отделители пыли и зоты спет. Швабах. Зат°м
В аг и ср, „Поспоика мельпвц и амбаров" 1920, от стр. 99. Там же 1921, стр. 761,
и Fordertechuik 1921, от стр. 156. Бауман, Z. d V. d. L 1923, стр. 954.
1038

Таблица 54. Расход энергии пловучих элеваторов

воздухопровод, D — резервуар для золы, Е—общий резервуар, F—трубо-
провод и Gr — сопло- Фнг. 1468 изображает очистку жаровой трубы по
системе Сименс и Шуккерт, Берлин. При

наличии в золе шлаков применяется
перемещающаяся дробилка, помещаемая
перед местом засасывания золы|.

Если

v — скорость воздуха в m/sec.

р — давление на круглые или за-
остренные тела в g/mm2, то по Баум-
гартнеру ’) соблюдается следующее
соотношение:

Фиг. 1466.

Фнг. 1467.



Таблица 55- Соотношение скорости воздуха и давления у пневма
тических элеваторов.

1111	4  0,00098	6 0,002	8  0,0039	10  0,0061	12 0,0088	14 0,012	16 0,0155	18 0,0198	20 0,0245	22 0.0296
V ~	24	26	28	30	32	34	36	38	40	
р -	0,0353	0,0414	0,0481	0,0551	0,0627	0,0706	0,0782	0,0835	0,098	

’) Milhlenbau I 1, стр. 28, и I 2, стр. 787.
Пшеничное зерно сечением 3,5 mm1 2 (тело всегда представляет ветря-
ному потоку наименьшую площадь аттакн) и весом 0.0411 g уносптся
воздухом со скоростью v== 14 m/sec; для подъема требуется по меньшей
мере скорость 20 m/sec (сила снизу вверх прп 20 m/sec; 0,0245 X 3.5 —
— 0,0411 =0,0436 g).	f

Фиг- 1468.

Фиг. 1469.

Г 1200 mm 1

Прн h = < 1500 mm > разрежения по водяному столбу имеем по
I 2000 mm )

Нерингу теоретическую скорость воздуха

{137,21 m/sec )

153,41 m/sec >, т.-о. при коэфф, истечения 0,65

177,14 m/sec J
f 89,19 m/sec )
имеем: v = < 99,72 m sec >

( 115,14 m/sec J

(трубы, отводы, колена ') и т. п. уменьшают скорость). Пневматическая
почта, стр. 796, Z. d. V. d. I., 1923, стр. 850.

Устройства требующие
воздуха. И здесь — для
транспортирован п я
служит струя воздуха в трубо-
проводе. Скорость воздуха
больше угловой скорости транс-
портируемого материала. Дви-
жение воздуха производится
центробежным всасывающим
вентилятором (фпг. 1469, цен-
тробежный вентилятор, аксгау-
стир п вентилятор системы
Зек). Всасывающие установки
преимущественно являются
обобщением системы всасываю-
щих и нагнетательных уста-

Цвнкау (Z. d, V. d, I., 1914, стр. 154 и журнал

1) Чешуйчатый рукав, зав. Якоб.

Glaser Aimal., 1917, II, стр. 70.
новое: у нпх материал проходит непосредствсппо через шлюз. Подача
производится во всасывающие трубы посредством насыпных воронок
(фиг. 1470), плн нагнетательных труб, в нагнетательных же установ-
ках— через шлюзы или сопла (фпг. 1471). Отделенно материала от
струп воздуха иропсходпт под действием центробежного отделителя (цик-
лон), либо выдуванием наружу в амбар на свободном конце трубопровода.

(Область применения ограничивается достигаемым давлением
всасывающего вентилятора, и связанной с этим грузоподъемностью струп
воздуха. Незначительная удельная нагрузка (т.-е. отношение к" мате-
риала к т3 воздуха) струи воздуха вызывает при данной производитель-
ности большие затраты воздуха; поэтому трубопроводы больших диаметров
(до 800 mm) вызывают лишь небольшое сопротивление трению. Произво-
дительность до 12 000 kg/h, длина пути от 300 m и больше. У больших
установок применяются вентиляторы высокого давления, либо два последо-
вательно соединенных; общее давленпс доходит до 590 mm водяного столба.

Вентиляционные установки строятся стационарные и передвижные;
последние применяются особенно часто для загрузки больших амбаров,
с легко перемещаемой всасывающей трубой (складной). Часто применяются
для беспыльного отвода материала от мельничных, дробильных н машин
для пспытания на разрыв, а также для деревообделочных станков Там,
где нет опасений засорения вентилятора проходящим материалом (чрез-
мерное раздробление, порча п т. п.), соединенная всасывающая-нагпета-
гельиая установка создает простейшие и надежнейшие условия работы.
Загрузка и высасывание материала могут происходить в одном или не-
скольких местах попеременно илн одновременно. В последнем случае
(установки для отсасывания опплок) для поддержания струи воздуха оди-
наковой скорости, сумма ссченпй ответвлений должна равняться сечению
магистральной трубы. В месте загрузки материал должен свободно по-
падать в струю воздуха, ускоренную до грузоподъемной ео способности
(фиг. 1470).

Центробежный всасывающий вентилятор (фиг. 1469) имеет, в случае
объединения систем всасывания и нагнетания, для беспрепятственного
прохождения материала открытое крыльчатое колесо с большой сопроти-
вляемостью ударам попадающих вместе с транспортируемым материалом
посторонних элементов (кусков железа п т. п.). Кожух, во избежание
быстрого износа снабжен легко заменяемыми пластинами. Более легкие
конструкции применяются на лесопильных заводах. Коэффициент полез-
ного действия этих вентиляторов от 0,35 до 0,45; давление до 300 mm
вод. столба.

В нагнетательных установках прохождение материала через венти-
лятор не имеет места; там имеются крыльчатые колеса, работающие
с возможно большим коэффициентом полезного действия (0,6 до 0,65).
До 250 mm вод. столба среднего давления, выше же этого предела упо-
требляются вентиляторы высокого давления. При загрузке материала
в трубопровод, для преодоления избыточного давления в трубопроводе
устраивается шлюз.

Для материалов, которые не могут пройти через вентилятор плп
шлюз (хлопок, макароны, резиновые мячи и т. п.), необходимо устройство
подающего сопла; материал свободно падает в струю воздуха (фпр. 1471).
Расход энергии вентилятора равен приблизительно расходу пневма-
тической установки той же мощности (Z. d. V. d. I. 1923, стр. 875)].

Насосы и баггера системы Маммут см. стр. 1098.

g) Всасывающие и нагнетательные транспортеры.

У ссасывающих землечерпалок (насосных землечерпалок), Ш том
9 отд., строительные машины, вместо ковшевой гарнитуры применяется
всасывающая труба, внутри которой устанавливаются валы с ножами
для отделения грунта. Большей частью илистый или болотистый грунт
подается через всасывающую головку во всасывающую трубу, и отсюда,
при помощи ковшевых пли центробежных насосов, попадает в пловучую
пли на понтонах нагнетательную трубу, в котором грунт разбавляется
водой. По Dingier Pol. J. 1907, стр. 4, производительность до 4500 t/h.
Наибольший землесос системы Ф ю р л и н г, построенный в Шихау, имеет
производительность 5000 т3 в час; наибольший английский землесос
имеет производительность 10 000 t песка в 50 мин. при глубине 21,3 т.
(Z. d. V. d. I., 1910, стр. 371!).

|Эжекторы для золы (зав. Говальд, Киль) (Буле. Руководство для
техников: массовые грузы, Ш том, и Fordertechnik, 1911, стр. 67)
служат для выкидывания золы из судовых котлов в море. Они состоят
из установленной на полу котельной насыпной воронки с решеткой, через

которую насыпаемая зола попадает в нижнюю часть

вленной выкидной трубы. У дна воронки выхо-
дит конец эжекторной трубы. Выкидная труба
оканчивается выше ватерлинии при полной на-
1рузке. При двукратном, в течение 24 часов,
пользовании прибором, зола и шлаки от 24 t угля
могут быть удаляемы в течении от 16—24 мин из
котельного помещения в море. Давление воды от
5 до 15 at, высота выкидывания от 4 до 9 т.
Необходимое количество воды 400 до 900 1/min,
в зависимости от величины наконечника, давле-
ния, длины и положении выливной трубы. Наклон
вылпвной трубы к вертикали - от 20 до 30°. Для
небольших судов диаметр выкидной трубы—100 mm;
для всех судов подходит диаметр выкидной трубы
125 mm; для судов с особо большими котлами—
150 mm.

Дальнейшее применение этих транспортеров
для перемещения сахарной свеклы и т. п. нз жел.-
дор. вагонов (по системе Грундман-Фельше).
Буле, жури. Fordertechnik, 1912,от стр. 121 (см.
также 1922, стр. 67), и жури. Techn. Rundschau

вертикально напра-

Фиг 1472.

1917, стр. 74 (см. также Z. d. V. d. I. 1921, стр. 545); также для отбро-
сов и т. д., равно и для транспортирования обыкновенной свеклы п т. п.
при помощи сплавных желобов, угля—посредством пасосов, при сооруже-
нии тоннелей—для удаления щебня.

*) Ср. Веие, Handb. d. T.-W., ч. IV, т. 1, изд. 3, от стр. 87; Z. d, V. d. 1.1916, стр. 889.
Промывайте во избежание поврежденпл горных пород 0 (фпг. 1472
до 1474); Мегупн, Бупбах-Гессен, рпс. 1472: заполнение явившихся после

разрушения полых пространств; рпс. 1473:
приспособление с дробилкой со щеками,
рпс. 1474: с дробилкой п запасным ба-
ком (ср. стр. 1О5п, затворы резервуаров).
Для зерен величиной до 50 mm допу-
скается транспортпрованне по трубам
прп посредстве волы. Материалы: земля,
песок, глина, пл, гравпй. Лом осыпав-
шихся камней (строительный лом), шлаки,
шлаковый песок, шлаковый гравий, зола.
О применении воды для получения угли,
Berg, и Hiittenm. Rundschau, 1У12, or
стр. ЗУ].

Фиг. 1474.

Фиг 1473.

П. Склады п амбары 2).

а) Здания.

1.	Амбары’) представляют собой склады товаров, как-то: фруктов
рассыпных плн в мешках (злаки, кофе, рис и т. п., бочек, баллонов, ящи-
ков и т. и. Амбары для мешков (см. Z. d. V. d. I. 1912, стр. 1940, со-

) р о 12. Das Spulversatzverfahrcn, 2 изд., Берлин, 1015. Арбепц, жури. Cinckauf,
1933, № 19 п 20, журц. Stahl, Eisen 1906, стр. 795, 1907, стр. 1819 (трубы с фарф<»ро-
и«'й об«лочкон); юже трубопроводы для промывания в трубах заводь Ges llschaft fdr
Borhdrurk-Rohrleitu gen, m. b. !L Берлин 1908, ч. I, стр. 107; Тиссен и К0 Мюль гейм
также изготовляет : а ентовалдые трубы для промывания (Z. d. V. d. I., 1990, стр. 108.).
О городских транспор пп>(х дорогих. Z. d. V. d. I. 19Ю, стр. 49 и 1918; затем Кам ме-
р е р, Z. d. V. d. I. 1910, стр. 1975; Seidl, Das Spiilversatzverfahren In Obercshh zien
(Ka iсип и 19 2).

’) Ландсберг. Размер установок для трапе порти свапия, складывайся и выдачи
материалов, смот. жури. EL Beirteb 1913, с гр. 239; то же стр. 36*') н журн. Glaser Ann.
1CI3, I, стр 160. За; ем А уму ид (стоимость эксплоатации). Z. d. V. d. I. 1925, с.р. 1225
'(Экономические основы складского дела).

ь) Буле, ж\]ш. Z. d. V. d. 1. 1J13, стр. 44; Луфт. журн. Fordertcchnik 1910,
стр. 230, а также Ей л орт, Z. d. V. d I. 1912, стр 1061; Лей пол ьд. Восточная ганань
Берлина. Z. d. V. d. I. 1914. стр. К8>; Краузе, Западная гавань Берлина, Ж)ри. Zen-
tral«d. Bauv. 1923, стр. 4L9; Буле, журн. BuutLChnik 1925, стр. 1.
стоящие по преимуществу из зданий от 5 до 6 (10) этажей, большей
частью разделенных на несколько частей промежуточными стенами (тол-
щиной 38 ст п возвышающимися над крышей на 1 - 1,5 т). Наиболее

ценными участками для сооружения амбаров являются места, где водные
и сухопутные пути сообщения, по возможности находятся близко друг от

друга. Форма в плане большею частью прямоугольная (длинный фронт);

глубина от 12 до 32 т. Предельные размеры для высоты зтажеи: под-
иального от 2,3 до 3,5 т, периого этажа (партер; от 3 до 4,8 т, выше-
лежащие этажи от 2,7 до 4 т, чердак от 2,5 до 5,5 ш. Полезная на-

Фиг. 1476.

грузка на 1 т2: для легких амба-
ров — It, для тяжелых амбаров
в партере—1,8 t до 2 t, для дру-
гих этажей 1.25 до 1,8, для чер-
даков от 0,5 до 1 t *)•

Особые конструкции. Амбары
для ссыпки зерна (фиг. 1475) часто
соединяются с, ячейковым п элевато-
рами (силосы). Главным образом
применяются в малых нсельско-хо-
зяйственных предприятиях и сою-

Фиг. 1477.

зах, в качестве мельничного амбара и т. д., пригодны для хранения влажных
фруктов, так как в соеднненип с увлажнителями (фиг. 1476) достигается
естественная вентиляция и сушка. Высота насыпного слоя от 1,2. до 2 m
(чем больше сырость зерна, тем меньше высота слоя; для зерна нового
урожая высота только 0.5 m). Увлажнители (флг. 1476) находятся в балке
одного из разделов амбара (фиг. 1475) с соответствующими отверстиями
и полу и затворами пз полосового железа под полом. Затвор пз полосо-
вого железа системы завода бр. Зек состоит из легкой лпстовой стали

!) Об основании. См. журп. Barkunde d. Archltektor, Берлин, 1907, т. П, 1 ч. 4 отд.
стр. 477. (Орт) и Л у ф ф е т, журн. Deutsche Bauz. 1909, стр. 146; то же, 1914, стр. 142.
с вальцованными полукруглыми выступами, благодаря чему достигается
большая сопротивляемость изгибу и продольному изгибу, при чем легко
передвигается вследствие незначительного трения плоскостей. Диаметр
отверстий 50 mm, расстояние друг от друга от 0,5 до 0,6 т. Через
открытые засовы фрукты для лучшей вентиляцпн сыпятсн на увлажняе-
мые крышки. Оставшаяся на чердаке масса (кругло Vio общего количе-
ства груза) подводится вручную. Увлажнение насыпного слоя в 1,2 m
требует st 10 мин. (прп ручной работе от 2,5 до 5 t/h). Величина
мельничного амбара у больших мельниц рассчитана на запас
размером от 25 до 30-кратной дневной производительности мельницы.
Очень большие амбары рассчитаны на трехмесячный запас.

Расстояние между отдельными местами насыпки в этажах от 0,8 до
1,5 m ширины.

[Перемещение зерна в вертикальном направлении при помощи зерно-
вых элеваторов (стр. 1030) и ссыпных труб (фиг. 1477), которые при по-
средстве поворотных приспособлении размещают зерно по полу амбара.
Этим достигается также пересыпка фруктов, благодаря чему в транспор-
терах не остается залежавшихся фруктов.

Прп постройках больших амбаров этого рода, перемещение зерна

в горизонтальном направлении происходит посредством винтов
(стр. 1018) и ременных транспортеров (стр. 1021), распределение происхо-
дит посредством присоединенных к распределительной трубе патрубков
(см. патрубки Денни, завода Греффениус, Франкфурт н/М., фнг. 1491,
стр. 1050). Этим достигается возможность разгрузки и нагрузки любого

Фиг. 1478.



чердака, быстрое высыпа-
ние фруктов из мешков,
повышение производитель-
ности благодаря возможно-
сти одновременного высы-
пания груза в различных
местах].

Преимущества
многоэтажных амба-
ров: возможность исполь-
зования для крупных гру-
зов в упаковках, возмож-
ность легкого отбирания
проб, вентиляция, хранение
сырых фруктов; недо-
статки: непродуктивное

(от 2 до 3 раз) использо-
вание площади (емкость груза для обыкновенных амбаров составляет по
весу на 1 ш2 площади амбара от 2000 до 4000 kg), дороговизна эксплоа-
тации по сравнению с силосом и амбарами с воронками (см. ниже), так
как в последних для перемещения груза не требуется человеческого труда.
Амбары с воронками для рассыпки зерна (фпг. 1478, завод Зек,
Дрездеп) также с ссыпнымп рукавами, с приспособлением для увлажнения;
лучшее вспользоианпе площади (большие преимущества по сравнению
с 1, так как разгрузка воронок происходит автоматически, без примепе-
ния человеческого труда). Конструкции деревянные; наиболее целесо-
образные конструкции —бетонные.

2. Силосы или шахтные амбары. Постройка силосов получила ши-
рокое распространение с разви-
тием железобетонного строитель-
ства для хранения сухнх и сы-
пучих материалов (злаков, угля,
кокса, цемента, соли, муки, золы,
извести, опилок, песка, серы
и т. и.) Засыпанный сверху,
в ячейку материал может разгру-
жаться по мере необходимости из
самого низкого места ячейки.
Железобетонная конструкции про-
ста, стойка и долговечна, при
незначительных расходах по со-
держанию. Чистота, безопасность
в пожарном отпошеннп, бесопас-
ность от повреждения со стороны

хранимых материалов. Различают: амбары с ячейками или силосы
в собственном значении слова, силосы многоэтажные больших
размеров и склады, расположенные иа уровне и ниже уровня земли!).

Фиг. 1480.

У силосов или амбаров с ячейками (фпг. 1479 и 1480 и таблица 61
(см. т. Ш, отд Железобетон), которые в Европе часто строятся вместе
с обыкновенными многоэтажными амбарами 2) размеры ячеек, в которых
преимущественно можно хранить сухие зерновые продукты бёз доступа
воздуха, равны от 1,5 до 8 m длины и ширины (у круглых ячеек диа-
метр достигает до 12 т), глубиной до 30—35 т. Такие ячейки доверху

*) Mepin, Deutsche Bauzelt 1918, часть бетон, стр. 76, затем Дерр, Снлосы, 14 т.
Пособия для бетонного строительства, 3 изд., Берлин, 1924. Вильгельм Эрнст и сын.

а) Башенный склад в Кенигсберге (сялос над землей), Z. d. V. d. I, 1924, стр. 1261.
засыпаются зерном. Ссченпе ячеек треугольное, прямоугольное (квадрат-
ное), шестиугольное, восьмпуюльное или круглое. Ячейки окружаются
стенами из камня, железа, дерена, бетона, прп помощи якорных тяг
связываются как между собой, так и со стенами самого амбара, имеющего
особое перекрытие. Ячейки четырехугольной формы из дерева имеют
основную воронку нз железобетона ').

|Йз затворов ячеек А (фиг. 1480) зерно попадает на ленту Б, отсюда
к элеватору С и после перемешивания снова попадает на ременный
транспортер Е через распределитель, находящийся на чердаке (фпг. 1476
и 1477), в ячейку А пли навешивается2) п насыпается в мешки для даль-
нейшей переотправки, переработки и т. д.].

Преимущества хранения в силосах: сравнительно деше-
вое устройство п незначительная площадь, так как дешевая конструкппя
и наилучшее использование объема (емкость груза составляет по весу на
1 ш2 нагруженной площадп от 5000 и 16С0Э kg), простота н дешевпзна
эксплоатацип, легкая, простая и вполне механическая засыпка, выемка
зерна без применения человеческого труда; возможно очень хорошее пе-
ремешивание; удобная пересыпка зерна с целью его чистки и сушки;
удобное разделение конструкции силосов па отделения но возрасту и сор-

>) Деревянные стенки легки, дешевы и пригодны дтя хранения фруктов, по огне-
опасны. По Баумгартнеру толщина стенок может быть определена по формуле:

Ур;

— , где обозначают: Р — давление на 1 доску и Kg, I — отверстие ячейки

в свету и ст, & — толщину доски в cm, h — ширину доски в ст. По опытам Я и с е н а
Z. d. V. d. 1. 1895, стр. 1045) давление от зерна пшеницы вычисляется по формуле:

р — s (I— е ~~О»8-г '

где: р — давление на 1 т2 дна ячейки и тоннах, з — длина квадратной стороны сечепня
ячейки в т, е = 2,71828, х — высота насыпки зерна в т.

01 сюда Баумгартнер вычисляет следующую таблицу.

Таблица 56. Давления на дно ячейки для ттшенпды в t/m2.

Высота насыпки  m	Длина стороны и m				Высота насыпки  m	Длина стороны в m			
	1,5	2 I 3		4		-.,5	2	3	4
4	1,320	1,60	1,95	2,20	9	1,488	1,94	2,72	3,34 .
5	1,395	1,72	2,22	2,52	10	1,492	1,96	2,77	3,44
6	1,4:7	1,82	2,38	2,80	12	1,497	1,91	2,78	3,64
7	1,462	1,88	2,55	З/Ч	14	1,498	1,99	2,79	3,76
8	1,471	1,91	2,62	3,20	16	1,500	2,00	2,80	3,84

Боковое давление от зерна составляет 0,75 приведенного давления. Давление
для ржи равно 0.9, ибо трение несколько больше, а нес единицы объема меньше. Для
хаиеа (очень гладкий) давление в 1,2 раза больше.

Ср. также Э м п е р г е р, Руководство по железобетонному строительству (отдел
Силосы); А у ф т, Соотношение давлений и ячейках силосов, Берлин (Вильгельм Эрнст и С.)
2 издание; также жури. ,.Furdvrtechnik“, 1919, стр. 78; Буле, жури. Z. d: V. d. I. 1910,
стр. 140Э (большое количество источников). Кроме того. Л и н д и е р (Давление стен ж
в силосах и шахтных топках), журн. Mitt. Forschu igsarb , в. 121 (журн. Z. d. V. d. I.,
1912, стр. 2109)—журн. Z. d. V. d. 1„ 1916, стр 260.

2) DingL Pol. J nirnal 1909, стр. 370; Z. d. V. d. T. 1911, стр. 1549; Бесы дтя угтя,
Z. d. V. d. I., 1911, стр. 1547; Fordert chnik, 1913, стр 231. Согласно Акц. Общ., Гре-
феписс, Фраи»фурт, дчя зерновых амбаров употребляются автоматические весы, насыпаю-
щие 180 мешков (ни 101 kg) пшеничного или 165 мешков ячменя, или 125t овса (Z. d. V. d. I.
1926, стр. 226).
там; центральный надзор за работой по-рентном регулирования на рас-
стоянии распредели тельных приспособлений (рекомендуется устройство
тслстермометров). Недостатки: зерно должно бить ио возможности
сухим.

|В большинство саучаев соединение мест получения и взвешивания
грузов с местами предварительной очистки и элеваторами в отдельной
ле<TiniMiioii пристройке, как правило, ппмещштся в передней чкти
здания. Вентпляцпонпое устройство для обеспыливания и сушки Д1я
слишком влажных злаков (ячейки для больного зерна)В общем, при
больших затратах на устройство—рекомендуется постройка силосов, если
зерно может переносить долгое лежание в ячейках; вообще же выбор
между постройкой силосов, амбаров и других ск адских помещений зави-
сит от условий транспортных, эксплоатационнмх и разных особых усло-
вий. В качестве торговых складов применяются мельничные амбары.
Загрузочные приспособления для них и механизирующие транспортные при-
способления рсосчитаны на большую часовую производительность, в мель-
ничных амбарах—на дневную производительность мельницы. Пер-дича
п распределение энергии произносятся электрическим путем, по преиму-
ществу—переменным током (пыль)].

Большие силэсы нс имеют отделений, либо обладают такими, которые
имгют по сравнению с высотой большую площадь основания. Этот род
силосов применяется для хранении материалов в крупных одинаковых ио
размеру кусках, как наир., уюль, руда и др.

Фиг. 1481.

Фиг. 1482.

[Силосы Д'я хранения руды употребляются, главным образом, в гор-
ной промышленности и применяются как бол'шле столы в тех случаях,
когда находятся в стороне от места добычи руды. Для поддержания регу-
лярной доставки запасов необходимых для производства, транспорт руды
из силосов производи гея тележками, но не непосредственно, а поездами,
при чем разгрузка силосов очень облегчетаналичисмбольшого количества
разгрузочных отверстий (последнее обстоятельство очень важно). (Жури.
St. u Eisen 1921 г., стр Юббь

Силосы для угля 1фиг. 1481,1482 и 1483). бр Ранк, Мюнхен, вмести-
мость малых ячеек—550 тонн, вы. ста слоя в 7,5 ш, в бол..шпх же ячей-

1)	Z. d. V. d. I. 1920, стр. 734 и журн. Deutsche Baus. 1919 (ч. Бетон, его. 1) —
бр. Банк, Мюнхен, Вентвляцмя и оалажаеане зериа.—Охдаддгела-смдбеы для зерна, а г. а.
ках вместимость до 1000 t и высота слоя 10 ш. Отлогие стены, для того
чтобы можно было прп небольшом слое достичь большой вместимости
ячеек. Ср. журн. Bauingenieur, 1920, № 18 (Новейшие железобетонные
угольные склады). Е к е л ь дает в журн. Journ. f. Gasbel. & Wasservers.
1917, стр. 433 и 1919, стр. 41 для таких силосов больших размеров ука-

зание для предотвращения само-
возгорания угля (причины воз-
никновения самовозгорания): не
слишком большие силосы, широ-
кие входные отверстия, гермети-
ческое закрывание для предотвра-
щения проникновения кислорода.

Фиг. 1483.	Фиг. 1484.

Ср. т. III, отдел, Железобетонное строительство. О подземных силосах
для минералов (соли калия и др.) Буле, Z. d. V. d. I., 1913, стр.
1867 и 1914, стр. 780; о пловучих амбарах, журн. Fordertechnik 1912,
стр. 162; силосы для торфа, журн. ETZ, 1920, стр. 889; продовольствен-
ные амбары, журн. Z. d. V. d, 1. 1921, стр. 75 и 503].

Карманные силосы (фпг. 1484), Гейнцельман и Шпармберг, Ган-
повер, см. стр. 1031 сн.!) и 1031 сн.2), небольшая высота слоя и главным
образом, наклонные стены и полы. Карманное устройство становится
необходимым тогда, когда складывание на наклонных спусках необходимо
из-за ограниченной высоты слоя. Выравнивание происходит в большин-
стве случаев из-за больших размеров установок. Разгрузочное отверстие
не должно лежать перпендикулярно к месту засыпки. Различают, склады,
расположенные над уровнем земли, и ниже уровня земли. Ср. также:
затворы резервуаров (стр. 1050).

Резервуары, расположенные на высоте (Ш т., отд. Железобетонное
строительство) строятся из дерева, железа пли камня для складывания
углн, кокса, руды, золы, песка, цемента и др., особые бункера призмати-
ческие, цилиндрические и корытообразные 1) (фпг. 1485) для хра-
нении запасов сырья у основания колошниковых подъемников, да-

’) Бу ле. Z. d. V. (1. I. 1916, стр. 184.
лее: для загрузки судов, для снабжения локомотивов или нагрузки ва-
гонов 1) так же, как и для брикетных * 2) и кирпичных заводов п т. п.3).

Бункера устанавливаются также над паровыми котлами в котель-
ных помещениях4) и над ретортами в газо-
вых заводах, равно как н для хранения
и распределения угля для городских нужд
и т. п. (фнг. 1485, загрузка из вагонов,
расположенных на нормальном пути, рас-
пределение угля на уровне улиц). Пере-

мещаемые резервуары (литейные — формо-
вочный песок1, St. и Е. 1918, от стр. 680.

Склады ниже уровня

моря

(загрузочные воронки подземных помеще-
ний, бункера, фиг. 1474) часто приме-
няются прп переменном уровне воды для
нагрузкп судов из ж.-д. вагонов (фиг. 1487,
нагрузка угля и руды нз вагонов в суда);
сохранение сырых материалов. Склады ниже

Фиг. 1485.

уровня земли для руды возле доменных печей, для угля, для снабжения
паровозов топливом, на газовых заводах и в котельных устаповках,

Фиг. 1486-

для загрузки кокса (Блейхерт), журн. St. п. Eisen 1916, стр. 1057,
для вспомогательных материалов в рудниках и т. п.

Organ, 1912, стр. 205 и 311; 1913, стр. 242, 1914, стр. 24 (товарные станции). В при-
способлениях для снабжения углем локомотнзов, определение количества угля подлежа-
щего загрузке, не должно производиться посредством учета израсходованного топлива, так
как этот способ, и ииду изменяющегося количества содержания кусков угля частого изме-
нения сорта угля замены угля коксом различного рода,—исдет к большим неточностям.
Топливо должно взвешиваться, и вес записываться автоматически. Ср. также диссертацию
Ф о й г т а (Издательство Гельвиг, Ганновер, 19i6) и Гаасле р (Мезер, Берлин, 1917), также
Журп. Organ, 1915, стр. 52, стр. 99 (Л а п д с б е р г) п жури. Z. d. V. d. J., 1921, стр. 1132;
1925, стр. 1436 (Ранд а), также жури. Glaser Anna!. 1925, I, стр, 129; равно и фиг. 1486.
О производительности и стоимости эксплоатации жури. Verkehrst. Woche, 1922, стр 51.

2) Frauke, Handb. d. Brikettbereltung, Stuttgart 1909.

8j P a n t z e г u. G a 1 k e, Lcftfaden f. d. Ziegelmaschinenbetrieb, Мюнхен, 1910;
Ы a p p. Сушейпе и сушилки, 2 изд., Мюнхен 1914.

4) Клинге ибер г. „Постройка больших электрических станции". — Хранение
и транспортирование угля н золы. Берлин. 1924, нзд. Юл. Шпрингер.
Затв ры резервуаровТк же как и для жидких и текучих тел,
так и для сыпучих тел устраиваются такие приспособления для выпуска,
впуска и предохранения грузов, которые должны быть приноровлены

к роду материалов. Перпендикулярные (или приблизительно перпенди
кулярные) затворы, лежащие непосредственно в нижней чазти бункеров,
применяются дли мелкозернистых материалов, солей, для кроше той
свеклы и т. и.

[Фнг. 14SS, отверстие силоса с круглой заслонкой (поворотный шар-
нир, ручной клапан, круговой сектор), открывающейся прп помощи цен-
ного колеса и при закрывании отводящейся в первоначальное положе-
ние масел! вытекающей сгруи. В больших установках движение достп-

) Веттих, St. it Eisen. 1915, стр. 521; Буле, .Резервуары для отвала и зттвора-
Glilckauf 1915, стр 629; тоги же автора. Опыты н новые конструк на затворов для -чер-
вовых и К1СКОНМХ продуктов. Z. d. V. d. I. 1916, стр. 141; Lilge, Hochufenberlchlungs-
aelagon, Berlin 1913, от стр. 18.
гается при помощи зубчатого сегмента и червяка (фиг. 1489 На: ель и Кеми,
Гамбург); таким образом, применяется с успехом для грузов в крупных
кусках (также п для угля). Регулщ свайпе высыпающеися массы допу-
скается в широких границах. В затворах силосов, согласно фиг. 1490
(Амме, Бпзеке и Конеген, Брауншвейг), заслонка движется на роликах;
привод ручным рычагом.

Прп помощи особых штуцеров (фпг. 1491 и 1492) Денпи-Греффе-
нпус, Франкфурт на Майне, можно произвести оттягивание й разгрузку
любой грядки верхнего этажа, не затрагивая зерен, лежащих на нижних
этажах. Впускное отверстие диаметром от 700 до 10U0 шт; до 80% всей
массы груза высыпается. Прп необходимости засыпкп на пол, в то время,
как трубопровод закрывается цилиндрической муфтой и когда зерно
должно проходить через него, на ось трубы насаживается конус.

Фиг. 1493.

Как затвор для силоса (фпг. 1492), копструкцип штуцеров Деиип
дает возможность избежать нежелательных нагромождений зерна илп его
перемешивания; закрывание происходит при помощи цилиндра с отвер-
стиями, препятствующего лежащим в се-
редине осп ячейкам выпускать прежде
тяжелые зерна.

К числу напболее заслуживающих	М/

внимания конструкций затворов MS,
U, К и т. д.) относятся корытообраз- Гу-7
ные конструкции Блейхерта (журн. / 7
Z.d. V. d. I. 1916, стр. 181). Фиг. 1193	/ /

изображает заслонкп MS затвора, в ни- \J
жней части снабженные зубчатыми рей-

ками. Они обслуживаются Спереди. Пре- Фиг. 1494.	Фиг. 1495.

дохранительное приспособление в впде
маятниковой решетки. Как правило, работает только средняя заслонка;
боковая заслонка препятствует образованию сводов и мостов из зерна.
Коленчатый спуск (фи -. 1494 и 14ь5), состоящий из верхней неподвиж-
ной и нижней опрокидывающейся части, напболее часто применяется там,
где имеется достаточно места под засовом (загрузка пароходов). Точного
обмера произвести нельзя. Лучше всего ступенчатое задержание материала
посредством нескольких заслонов нлн клапанов (фнг. 1495, Блейхерт).
Отверстие бункера закрывается двумя (пли несколькими) самостоятель-
ными круглыми заслонками, из которых одна действует от ручного рычага

пли тягового стержня, другая приводится в движение ножным приводом.
Сначала открывается нижняя малая заслонка, затем верхняя. При закры-
вании воздух задерживается верхней заслонкой. Фиг. 1496 показывает

Фиг. 1496.

оправдавший себя в работе питатель для угля
с зубчатой стержневой заслонкой (для газовых
заводов и т. д.), завода Вельмап-Сивер-Моргаи,
Клевеленд.

Фиг. 1498.

Фиг. 1497 изображает тупиковую трубу с поворотной задвижкой
завода Нагель и Кемп, Гамбург, для мелкозернистых содей. Эта
задвижка, приводимая в действие вручную, вращающаяся вокруг цапфы, про-
никает через боковую щель в тупиковую трубу и, смотря по надобно-
сти, замыкает диаметр ее полностью или частично. Часто для калийных
солей, цемента н т. п. замыкание этой трубы производится дроссельными
заслонками (фиг. 1498). Мешки укрепляются в нижней части чугунного
штуцера посредством узких ремней, и прп поворачивании заслонок, сна-
чала сильно, а йотом медленно, мошки соответственно наполняются
сначала быстро, а потом медленно (примечание 2-ое к стр. 1046). В осталь-
ном ср. также фиг. 1476, 1462 и 1474. О затворах сист. Гумбольта,
Кельн-Кальк — см. Буле, 1924, от стр. 156].

Ъ) Склады на уровне земли.

Склады на уровне земли различаются по форме загрузки
и разрузки (пересыпание, самовозгорание) !).

Форма складывания:») гребни (фиг. 1499), Ъ) призмы (полосы),
с) полный конус, d) усеченный конус (фпг. 1500 и 1501), е) сегменты
(фиг. 1502), f) составные формы согласно фпг. 1503.

Способ засыпки: а) (фиг. 1504) с эстакадных путей, по кото-
рым перемещаются опрокидывающиеся вагоны, 6) стационарные вагоны

*) Ср. Г уд л ер, Способ складываня угля в связи с самовозгоранием и выветри-
ванием, Gliickauf 1915, Стр. 869.
тяжелого тика (стр. 1007)1), устроенные таким образом, что кривые лежат
в начале, в то время как разгрузочный путь подходит в виде прямой
или лучей, веера или параллельно. Для перемещения с горы вниз эти

пути делаются передвижными,
перемещение производптся по
прямой или по кругу (фпг. 1505).
Там, где такие пути не могут
быть проложены, избирают с) ка-
бельные пути; d) подвесные ка-
натно-проволочные пути (стр. 989,

Фиг. 1501.

Фиг. 1500.

992 п 1009) 2), к которым относятся пути Блейхерта (фпг. 1503,
1505 и 1507) (длина мостового звена около 7 т), а также пути
системы Геккеля3) с неподвижной круглой, днам. около 3 т, конечной,
башней с автоматическим обводом. Изготовляемая нз листового железа
внутри бетонированная, башня нечувствительна к падающим на нее

J)	См. на стр. 10071 Автоматические пути.

s) Organ 1913, стр. 238, далее St. u. Е. 1916, стр. 1084,

8)	Ср. также Z. d. V, d. 1. 1924, стр. 668.
массам. Производительность до 180 t/h. Такие дороги проведены на
высоте до 125 и 110 in. Относительно блейхертовскпх бесконечных
поперечных транспортеров, увеличивающих слой насыпи см. Gliickauf

Фиг. 1504.

Фпг. 1505.

Фиг. J506.



1911, стр. 490; е) наклон-
ные пути, стр. 1007, f) мо-
стовые краны, стр. 965 и
след; д) кабельные краны
(Z. (1 V. d. I. 1916, стр. 501),
/г) поворотные краны
на прямом пути плн по кру-
говому сегменту (фиг. 1502),
либо кругу (фпг. 1500). пли
большое количество последо-
вательно соединенных круго-
вых путей (Gliickauf 1909,
стр. 1368); г) круговые желез-
нодорожные краны (фнг. 1501);

Фпг. 1507.

к) транспортерные ленты х), стальные транспортерные ленты (стр. 1025),
часто связанные с элеваторами (стр. 1030); Z) транспортерные
желоба (стр. 1026)2); т) маятниковые (стр. 1032).

J) Журп. Still u Eisen 1907, стр. 1820.

s) Жури. FCideetechnik 1913, cip. 45,
Насыпка в склад п расходование пз складов лопатами, алпгаторами
(автоматически наполняющиеся ковши или лопаты) Грейфера в соедине-
нии с канатными дорогами, кабельными кранами, ж. д. и поворотными
кранами, путями ниже уровня рельс и рамп, транспортерными желобами,
транспортерными лентами, скрсбкамп, конвейерами, элеваторами, баг-
герамп и т. и., равно как и пневматическим способом (см. соответ-
ственные отделы).

III. Машины для подъема жидкостей (насосы).

[Насосы подразделяются на:

А.	Поршневые насосы, основанные на принципе вытеснения прямо-
линейно движущегося взад п вперед поршня. С ним сходны крыльчатые
и ротативные насосы, у которых вытеснитель произ-
водит качающееся или вращающееся движение.

В.	Центробежные насоэы, основной частью кото-
рых является вращающееся колесо с лопатками
(обратное водяным турбпнам).

С.	Особые устроиства(НасосыМамута, пульсо-
метр ы, насосы Гумфрея, Внддера, струй-
ные насос h)J.

Высота подачи насоса это не только
геодезическая разнпца высот между уровнем всасы-
ваемой воды и нагнетаемой, но полезный прирост
анергпп для 1 kg подаваемой воды в m вод. столба,
или, так называемая, манометрическая высота подъема
Н, так как потери, возникающие в присоединяемых
трубопроводах, пе могут быть отнесены к насосу.

Согласно фиг. 1508 обозначают (взят любой
центробеж ы i насос):

р', р' —давление па урсвепь всасываемой воды
в kg/cm2,

с — геодезическая разность высот между уровнями всасываемой
воды и нагнетаемой в т,

Hw — сопротивление потоку во всем трубопроводе (исключая
насос) в in вод. столба,

с,,са— скорость воды при входе и выходе пз насоса, в m/sec
у — плотность ПОДЫ В kg/m3.

Тогда высота подачи

Я = (р" — p'J-lOOOO/y + e-f-TT^...........(1)

это значит, что она равна сумме: разницы давлений, выраженной в ш
водяного столба, в камере сжатия и всасывания, разницы высот обоих
зеркал вод н сопротивления трубопроводов.

Если зеркала всасывания и давления находятся под давлением атмо-
сферы, то, так как »"=р':

Н=е + Н,„.........................(2)

Сопротивления Hw вычисляются по данным т. Т, стр. 377 и с.т.

Высота подъема у насосов устанавливается измерением давления
ре у всасывающего патрубка, ра— у нагнетательного патрубка (в kg, ст2),
разницы высот у в m между обоими местами измерения (фнг. 1508) ирн
помощи уравнения

Я=(ро-ре) • (10000:тг) + У +ку-се2):2р1 . . . . (3)
Так как у поршневых насосов места измерений для давлений лежат у воз-
душных кожухов воздушных колпаков, то для у следует взять разницу высот ♦
водяного зеркала котла под давлением и всасывающего воздушного колпака.

Полезная производительность насоса составляет

7УИ = <2 Н : 75 P.S.

При этом Q—подаваемый вес в kg/sec.

Потребная мощность получается из Ne = QH: 75 т] (е.Р. S.), при чем
коэффициент полезного действия содержит все потери в самом насосе
(не исключая труб) и имеет следующие значения (табл. I):

Таблица 1. Коэффициент полезного действия насосов.

>] = 0,90 до 0,95 у поршневых насосов, работа Ш приведение
в действие измерена у поршневого штока,

т] = 0,80 до 0,90 у поршневых насосов, работа но приведению
в действие измерена у кривошипного вала пли
на сидящем на нем шкиве,

к) = 0,85 до 0,90 у больших, приводимых в действие электриче-
ством, непосредственно с мотором соединен-
ных, поршневых насосов,

\ — 0,6 до 0,8 у центробежных насосов, непосредственно
соединенных с мотором. *

С 1 kg перегретого пара 10—15 at abs, 300 — 350е, поршневой
насос, соединенный с машиной с конденсацией, подает 50 до 60 mt (метро-
тонны), соединенный же с турбиной центробежный насос подает 30 до
44 метротонны в поднятой воде ]). Соответствующая полезная работа
насоса в Р. S. h или kWh получается: 1 Р. S. h = 270 mt, 1 kWh = 367 mt

А. Поршневые насосы.

а)	Способ действия.

Допустим, что приводимый в движение кривошипным механизмом
насос (фпг. 1509) и присоединенный к нему трубопровод заполнены водой.
Так как вода и корпус насоса обладают весьма незначительной упру-
гостью, то при начале движения поршня вправо (всасывающий ход)
давление падает соответственно линии DA (фнг. 1509) настолько, что
внешнее атмосферное давление в состоянии открыть всасывающий кла-
пан и впустить воду под поршень. При правом мертвом положении вса-
сывающий клапан закрывается, н при начале обратного хода (нагнетаю-
щий ход) происходит внезапное повышенное давление от Б до С, так
что нагнетательный клапан открывается, и вода прогоняется в нагнета-
тельный трубопровод. Если сопротивления движению воды во время вса-
сывающего и нагнетательного ходов остаются постоянными, то индика-
торная диаграмма получается в виде прямоугольника ABCI).

5)	Ср. также числовую таблицу Шредера, журн. Gasbel. a. Wasservers. 1912,
стр. 188.
Действительная индикаторная диаграмма откло-

пяется от формы прямоугольника, так как сопротивления во время хода

поршня меняются.’ Далее,
проникающий воздух* яв-
ляется причиной того,
что боковые пограничные
линии получают форму
гипербол РЛ(,^оотв., 13СХ
(фиг. 1509), вследствие чего
действительный ход умень-
шается на величину отрезка
А А,, и приходится совер-
шать бесполезную работу
сжатия. Неплотности (порш-
ня, вентилей) вызывают

Фиг. 1509.

такие же изменения дна-

граммы.

У иасоса без воздушных колпаков надо особенно считаться с сопро-
тивлениями инерции движущейся по трубопроводам воды.

Пусть обозначают (фпг. 1509):

F — площадь поперечного сечения поршня в т3,
к — ускорение поршня в m/sec2,

Хе, Fs — длину, соотв. площадь сечения всасывающей трубы в га,
9 ’"-соотв. т3..

Тогда необходимое для преодоления сопротивления инерцпп давле-
ние на поршень в ш водян. столба ]) прп всасывающем ходе будет

= L,  (F -. F,) - (к: д)........... (4)

Так как ускорение поршня меняется (см. стр. 1JG, здесь k = р)
то вышеприведенное выражение получает наибольшее значение в начале
хода, приблизительно в середине хода оно равно нулю, а в конце хода
абсолютное значение этого выражения опять наибольшее. Если привить
во внимание остальные сопротивления, а именно: тренпе в трубах, кото-
рое в мертвых точках par но нулю и возрас тает к середине хода, далее
сопротивление клапанов, которое в начальный момент хода больше, чем
сейчас после этого, — то получается для насоса без воздушного колпака
индикаторная диаграмма А'В CD', показанная нафиг. 15Ю прерывистой
линией. Эта диаграмма по впду значительно разнится от нанесенной на
том же рисунке диаграммы Л BCD для насоса с воздушным колпаком,
а именно: сильным падением давления на поршень в точке А', т.-е.
в начале хода.

[Если это давление становится меньше давления насыщенного пара
прн температуре воды, то наступает парообразование, т.-е. отрывание
воды от поршня п водя пой удар прп следующем соприко-
сновен нп воды с поршнем. Чрезмерное повышение давления в точке С'
1оже нежелательно из-за добавочных напряжений в корпусе васоса
п штангах. Отсутствие воздушного колпака служит причппой неспокой-
ного хода и ухудшения работы насоса].

*) Ср. II. В о г g, Поршневые воины, 1—3 изд., Еерллп, 10. Шпрингер.
—	— —	вт
1058

ПТ. РАЕ0ЧПЕ МАШИНЫ.

При включении всасывающего и напорного воздушных колпаков, т.-е.
прп наполнении воздухом обьем<г перед всасывающим и за нагнетатель-
ным клапанами, ускорение должно быть сообщено собственно только
объему воды между обоими воздушными колпаками. Поэтому надо ста-
вить эти последние возможно ближе к иасосу.

Фпг. J510.

Ъ)	Наибольшая возможная высота
всасывания.

Наибольшая допустимая высота всасы-
вания достигается тогда, когда давление
в рабочем пространстве цилиндра падает
настолько, что наступает парообразование.
За высоту всасывания надо принять рас-
стояние от уровня всасывания воды до наи-
высшей точки в пространстве цилиндра, непо-
средственно под нагнетальным клапаном,
так как там давление панменьшее. Согласно
Фпг. 1510, важнее всего начало всасывания,
для котоорго уравнение (4) принимает вид:.

л<-».=й-г-4;(1+7)-й^(1+т) •   -<5>

Здесь:

— количество подаваемой одной стороной цилиндра воды
в m8 sec,

п —число оборотов в минуту,

I —дтина шатуна в m, S—ход поршня в ш, г = 8:2 радиус
криво пиша,

с8 —сктрозть воды между воздушным колпаком и цилиндром,
соотв. прп насосе без воздушного колпака между поверх-
ностью всасываемой воды и цилиндром в m/sec.

Обозначим дальше через:

А —давление впешпей атмосферы в го вод. столба.

Ht — соответствующее температуре воды давление насыщенных
паров в ш вод. столба.

е\ — расстояние папвызшей точки в пространстве цилиндра от
поверхности всасываемой воды в ш,

г. s — рассматриваемую, как постоянную, скорость воды во вса-
сывающем трубопроводе между поверхностью всасываемой
воды п воздушным колпаком в m/sec,

Hw' — (с's1 '• 2 g) 4-1) — напор, соответствующий сопротивле-
ниям во всасывающем трубопроводе от поверхности всасы-
ваемой воды до всасывающего воздушного колпака в ш вод.
столба, прп чем величины сопротивления получена со-
гласно т. I, стр. 381 п сл.

— сопротпвлепие открытия всасывающего клапана в m вод
столба.

Тогда наибольшая возможная высота всасывания
е «тал = 21 —	.............
В случае насоса со всасывающим воздушным колпаком, вместо Le
в уравнение (5) надо вставить короткий путь воды между колпаком
и поршнем. Для насоса без всасывающего колпака, очевидно, Н№' = 0.

Из уравнения (6) следует, что высота всасывания может быть тем
больше:

1.	Чем больше давление атмосферы А, чем,следовательно, ниже уста-
новлен насос. Длп Л дайн средние значения для различных высот
в таблице 4, т. I, стр. 362. Так как возможны колебания до zfc 5°/0, то
в предыдущие формулы надо вставлять уменьшенные на 5% соответ-
ственные значения таблицы.

2.	Чем меньше упругость паров Н(, т.-е. чем ниже температура
воды. Значения Ut в m вод. столба можно получить из таблицы 2, т. I,
стр. 520 и сл., если приведенные в этой таблице упругости пара в at,
соответствующие различным температурам, умножпть на ~ 10. Для
А — 10 го прн не очень длинном всасывающем трубопроводе достаточного
сечения и клапанах надлежащих размеров, уравнение (6) дает сле-
дующие значения:

Таблица 2. Числовые значения к уравнению (6).

Дм t = 5	10	20	30 40 50 60 70 80 SO 100“

„ Ht = 0,09	0,12	0,24	0,48 0,75 1,25 2,02 3,17 4,82	7,14 10,33 m

„ e' m„_=7,00	6,97	6,85	6,66 6,34 5.84 5,07 3,92 2,27	—0,05	— 3,24m

” Cs llldA ’	•	»	7	•	’	»	'	>	«

3.	Чем меньше сопротивление открытия h(Sv)„ всасывающего клапана
(узкие поверхности уплотнения).

4.	Чем меньше сопротивление инерции h(skj№ т.-е. чем ближе к ци-
линдру расположен всасывающий воздушный колпак, чем больше сечение
соединяющего трубопровода и чем меньше число оборотов.

5.	Чем меньше сопротивления во всасывающей линии. Поэтому
предпочтительнее короткий прямой трубопровод большого диаметра.
Лучше всего вертикальное направление трубопровода. Перед приключе-
нием к насосу следует испробовать трубопровод давлением па плотность.
Прп укладке под землей применять не флннцевые, а только раструбные
трубы. В низшей точке всасывающей линии должна быть поставлена
всасывающая сетка с клапаном, чтобы в пасос не попадала круппан
грязь, и чтобы возможно было залить иасос перед пуском.

В уравненпп (6) не предусмотрено влияние растворенного в воде
воздуха. Этот последний частично выделяется во время поднятия воды
во всасывающей трубе, вследствие уменьшения давления (закон Henry-
Dalton).

[Вышеприведенные числа дают средние значения для высоты всасы-
вания. Высота эта может достигать 8 ш, у небольших насосов, однако,
не превышает 5 до 6 ш].

с)	Расчет воздушного колпака.

Прп расчете надо пметь в виду лпбо (ранее рассмотренные) явления
во время работы иасоса, т.-е. предупреждение значительных колебаний
давления в цилиндре в течении всасывающего и соответственно нагне-
тательного хода, либо явления при пуске. В последнем случае значение
с-?*
toco

tn. РАВвЧИВ МАШИНЫ.

воздушного колпака состоит в том, что находящаяся в нагнетательном
трубокроводе масса воды не получает ускорснпя, соответствующего воз-
растанию числа оборотов насоса, и работа иасоса воспринимается воз-
душным колпаком. Благодаря этому уменьшается опасность чрезмерного
возрастания давления в насосе п перегрузки мотора (щерегоравия предо-
хранителей).

Такпм же образом прн остановке насоса воздушный колпак должен
редотвратить значительные замедления движения масс воды в нагнета-
тельном тр\бопроводе.

’	1. Расчет на основании явлений во время работы насоса, а) Счи-

тая скорость в наружном трубопроводе постоян-
ной. Обозначим через:

Wm, Птах, IFmin —средний, наибольший, наименьший объем воз-
духа в колпако в иг3,

7i,n, Timin, timax — соответственные давления в m вод. столба,
J = Wшах — ТУшш „текучее количество вод ы“, т.-е.
наибольшее колебание содержания воды (пли
воздуха) в колпаке в п>3,
. Йшах — Timin
t>p =-------7------„степень неравномерности в о з-

душного колпака0, которая очевидно
характеризует действие колпака.

Тогда

W„ = J-.op.........................(7)

здесь иадо считать:

8рй0,1 для всасывающих воздушных колпаков,

Ьр 0,05 „ напорных воздушных колпаков,

J = 0,55 FS для иасосов простого действия (S = ход),
=0,21 F8 „	„ двойного „	,

=0,42 FS „ сдвоенных насосов двойного действия с криво-
шипами под углом 90’,
=0,009 FS для строенных насосов простого действия с криво-
шипами под углом 120°.

По уравнению (7) определяется объем воздушного колпака. При
конструировании обращать внимание на то, чтобы воздушный объем
колебался в целом на величину J.

Ь)Прннпмая во внимание переменную скорость
в наружном трубопроводе. Колебания давления в воздушном
колпаке в действительности вызывают соответственные ускорения н за-
медления воды, так что предполагавшееся вами до сих пор равномерное
движение воды на самом деле нс имеет места, а происходят колебания.
В предположении равномерного вращательного двпженпя маховика,
расчет !) показывает, что эти колебания состоят из двух элементарных
колебательных движений, частота которых с одной стороны равна числу

О Ср. указанную в прим, на стр. 1057 работу Berg, также A. Gramberg,
Wirkungsweise und Berechnung der Windkessel, Mitt. Furschungsarb., Heft 129, иди Z. d.
V. d. I. 1Э11, стр. 842.
оборотов кривошипа в секунду ю/2 г., а с другой стороны равна частоте
собственных колебаний водяного столба в наружном трубопроводе, пру-
жинящего под действием воздушного колпака (в предположении, что кри-
вошип в покое). Последняя равна

Ч 1 1/А»	(8)

2 к 2 к У La W,„........................

La, Fa длина и площадь сечения наружного трубопровода (всасы-
вающего или нагнетательного) вши соответственно т2 и hm, IV,„ отнесены
к состоянию равномерного течения перед и за воздушным колпаком.
Резонанс наступает, т.-е. колебания давления в колпаке неограниченно
возрастают, в том случае, когда отношение обеих частот принимает
следующие значения:

g/ia = 1, 2, 3 н т. д. у насосов простого действия,
q/v> = 2, 4, 6 н т. д. у насосов двойного действия.

Хотя н при этих критических значениях давление в воздушном
колпаке в действительности не бесконечно велико (вследствие трения
н выпадения маховика нз такта), однако, безусловно следует избегать
этих значений. Для практических целей важны только те значения д/ы,
которые значительно меньше 1.

Уравнение (8) показывает, что отношение а, следовательно,
п опасность наступления резонанса, тем бол! шо, 1) чем меньше т.-е.
чем короче Трубопровод; 2) чем больше h,„, т.-е. чем больше среднее
давление (= геодезической высоте подачи -J- тренпе в трубах) в воздушном
колпаке; 3) чем больше сечеппе Fr) трубопровода; 4) чем меньше средний
воздушный объем W,„ воздушного колпака. Таким образом, опасность
резонанса особенно велика в случаях больших напоров пря коротких
трубопроводах, как, например, в питательных лппиях паровых котлов,
где колебательные двпженпя воды в трубопроводе часто проявляются
в том, что обратные клапаны на котлах спльпо бьют; в линиях, соеди-
няющих два соседпие воздушные колпака и т. д. Из этих же соображе-
нии воздушные колпаки насосов двойного действия должны быть соеди-
нены обшей воздушной трубой, чем достигается также увеличение дей-
ствующего воздушного объема.

2. Расчет напорного воздушного колпака иа основании явлений
при пуске в ход. Пусть означает:

V—количество подаваемой насосом воды в m3/sec,

Пу, — объем воздуха в колпаке, когда насос не работает, в ш8,

7г0 = Л -f- еа, соответственное давление в колпаке в m вод. столба,
где ег1 — вертикальное расстояние от поверхности воды
в колпаке до поверхности нагнетаемой воды,

Лшах — наибольшее допускаемое давление в m вод. столба,

£d, Ри — длпну н сечсппе нагнетательного трубопровода за воздушным
колпаком, в m и соответственно ш2.

Тогда Пу, определяется из уравнения:
При этом принято, что достигнуто полное число оборотов насоса,
прежде чем вода в трубопроводе пришла в заметное движение (самый
невыгодный случав). Затем не приняты во внимание гидравлические
I сопротивления в трубопроводе. Если же учитывать эти сопротивления,
 то П'о получает несколько большее значение, чем даваемое уравне-
нием (9).

При большой, сравнительно с высотой напора, длине трубопровода
способ расчета 2 дает для воздушного объема колпака большую вели-
чину, чем способ 1.

[При длинных трубопроводах вычисленные согласно 2 размеры воз-
душных колпаков получаются столь значительными, что, вместо колпака
над толом насоса, приходится ставить отдельный воздушный колокол
в машинном помещении.

Специальные приспособление. Во всасывающем воздушном колпаке
| выделяется воздух нз воды. Поэтому здесь необходимо либо предусмотреть
приспособление для выпуска воздуха, либо отвести излишний воздух
вместе с током воды.

В напорном воздушном колпаке вода обнаруживает стремление
к дальнейшему поглощению воздуха. Во избежание недопустимого повы-
шения уровня воды должен подводиться воздух извне,—либо при помощи
I особого воздушного компрессора—в больших установках, либо же приса-
сыванием—в малых).

d) Клапаны.

1.	Игра клапана1)- Нафиг. 1511 обозначают (в единицах m, sec, kg):
fi — свободную площадь прохода клапанного седла,

'©
0
0

Фиг. 1511.

р ©

0

Г—0

f—нижнюю поверхность тарелки, включая
уплотняющую поверность,

F — действительную площадь поршня,

I — длину клапанной щели,
h — подъем клапана,
о — полуугол при вершине у конического
клапана,

и — скорость поршня,
jP — нагрузку клапана,
св - теоретическую скорость вытекания из

_______________________ клапанной щелн, которая определяется
из es = ]/"2дР: у fi , при чем принято, что сила Р воспри-
нимается равномерно распределенным по площади /, давлением,
р. — некоторый поправочный коэффициент, которым учитывается
с одной стороны неравномерность распределения давления
воды, а с другой треппе и сужение струн в клапанной щели.
Q„ = у V,, — у FSn: 60 - секундное весовое количество протекающей
воды.

*) Ср. стр. 69 и ел., затем Р. III т го к е, Автоматические иасосиые клапаны в послед-
нее 50-летие, Берлин 1925, Юл. Шпрингер; Вестфаль, Z. d. V. d. I. 1$93, стр. 331;
Е л е й п, Mitt. Forschungsarbeiten, тетр. 82; Краусс, журн. Mitt, Forschdngsar-
Тогда по Вестфалю:

=	+	.....................(10)

т.-е. объем, вытесняемый поршном=колпчеству вытекающей водыобъем,
вытесняемый клапаном.

Вследствие вытесняемого объема клапан открывается и закрывается
уже после мертвого положения кривошипа, прп некотором угле попорота
кривошипа tf0. Принимая отношение для шатуна г:1 = 0, можно опре-
делить этот угол из уравнении:

f ш	f ш

tg?o=	..........HD*

V-Jr2g-Pu:'tfl

при чем величины с индексом 0 относятся к моменту начала подъема
(Л = 0 в уравнениях 13 до 15).

Движения клапана совершаются со сдвигом фаз в 90° fn по
отпошенпю к движениям поршня. Он поднимается от седла с наиболь-
шей скоростью и движется с постоянным замедлением, равным ш2 h.
Наибольший ход клапана равен

,, Мш 1	Qv я

flmax —----z — — ------— • ..-	—. * • (12)

иМ 7 p.z/2д • Ршах : ifi

и при заданном клапане завиепт только от количества веды, но пе от
числа оборотов иля хода и диаметра поршня.

[По Линднеру !) можно принять

[* = г-------для тарелчатых клапаиои.....................(13)

V 1	5 х

р = —z—.==-= для конических клапанов.....................(14)

0,5 + ж

где х = hl I f\ и соответственно для конических клапанов с полууглом й при
вершине а? = (/<///,) sin 8. Так как в седле клапана возможны раз-
личные состояния потока 2), которые частично переходят одно в другое
скачкообразно, то уравнения (13) п (14) действительны только для
ограниченных областей х. (Дальнейшие данные см. стр 70)].

Если пренебречь тренпем в направляющих, то вагрузка на клапан
Р слагается пз собственного веса Gw, за вычетом давления воды, натя-
женигГ пружины F — Fo-\- Ch (где С - постоянная пружины) п сопроти-
вления инерции mjc = — т„ш211, так что

Р = G„ + F' + m,k = Gw + Fo + Ch- m^h.................(15)

Масса клапана содействует уменьшению Р, по уравнению (12) уве-
личению хода клапана. Однако у нормальных, нагруженных пружинами
клапанов влияние массы столь незначительно, что в дальнейшем идеи
mTv>-h опускается.

О сопротивлении клапана ср. стр. 79.

»1 z. a. v. а. I. юсч, С1р. 1392.

Ч Ср. КсЬгаак. №Ы. ГосиДпшдаагЬ., Heft 273.
2-	Спокойный ход. Удар клапана может происходить при закрытии
(удар закрытии) и при открытии (удар открытия).

Безразлично, ставить ли ветчину допустимого удтра в зависимость
от предельных значении скорости закрывания (Вестфаль) пли хода
в мер свой точке (Б с р г), — спокойный ход обеспечивается
большой нагрузкой н а к л а и а н Ро = G,v -ф- Fo. Однако, у вса-
сывающего клапана нагрузка может быть увеличена только в такой мере,
чтобы не наступило парообразование, усиливающее удар открытия.

[По Баху п Бергу на границе своевременного закрывания клапана
имеет место

Qv и/Z — const.,.....................(16)

где постоянная имеет определенное значение для каждой системы клапана.
Отсюда выт кают дальнейшие меры для предупреждения удпра клапана:
1. Большая длина окружности щели, но сравнению с количеством воды,
следовательно большой клапан, 2. Малое число оборотов п.

Браун1) на основании опытов Баха и Берга вывел следующую
несколько более общую зависимость

Vf

п------j-------- sin5 о = к (Ро - R).........(16а)

где ит — Sn : 30, к ге 1000 и R обозначает сопротивление в направляю-
щих Kiaaiia.

По Крауссу границы спокойного хода обусловливаются не ударом
зткрытпя, а ударом открытая. Этот последний почта незаметен у вс бы-
вающего клапана, но зато довольно резок у нагнетательного, так как там
скопляется выделившийся возгух. Удар тем сильнее, чем больше высота
всасывания, число оборотов н сопротивление всасывающего клапана По-
ел днее следует уменьшить тол .ко путем увеличения размеров клапана
(а не уменьшением нагрузки), чтобы не усилить удара закрытия всасы-
вающего клапана (который совпадает по времени с ударом открытия на-
гнетательного клапана). Удар открытая нагнетательного клапана усили-
вается также при больших напорах. Поэтому у насосов с большой
высотой подачи должно быть обращено особое внима-
ние па условия всасывания].

3.	Расчет клапана. Надо исходить из средней скорости прохождения
воды с11п ио площади седла //, т. е. прп всасывающих, соответственно
нагнетательных, клапанах на одной стороне поршня из

с1т — Гит: ’А> где nm = Sn: 30, откуда /, = Fum: iclm . ' (17)
и считать с1и1 = 0,6 до 1 до 1,6 m/sec.

Небольшие напоры обусловливают малые значения с1т (в целях
уменьшения сопротивления клапана). Эго относится также к большим вы-
сотам всасывания и большим числам оборотов. Прп больших напорах уже
по той причине нужны большие скорости, что ио условиям прочности
коробка должна быть небольших размеров.

Клапан следует конструировать так, чтобы масса его была по воз-
можности меньше, при чем надо иметь в виду сказанное иа стр. 77—78

') Z. d. V. d. I. 1925, стр. 1Ш
относительно ширины уплотняющей поверхности, направляющих и т. д.
Длина окружности щели I должна быть взята больше величины, полу-
чаемой из уравнения (10), при условии, что значение постоянного
в уравнении для данной системы клапана известно. Определивши Gw.
находят нагрузку пружины Fo, принимая

Ро: уЛ = (Gw + Fo): y/i = 0,2 до 0,6 до 1,5 m водяного столба. . (18)
соответственно се0 = У^д Po'.'tfi = 2 до 3,5 до 5,5 m/sec.

Чем большим было выбрано с1т, тем большее значение надо взять
и для этой последней величины (уравнение (20) ). Большая нагрузка на
клапан обеспечивает мягкое закрывание клапана н небольшие размеры
его, однако, увеличивает сопротивление клапана и поэтому в случае вса-
сывающего клапана в некоторых случаях нежелательна (из-заувеличения
высоты всасывания и усиления удара открытия у нагнетательного клапана).

Натяжение пружины Fmax = Fo-f-C/imaK можно опродстить, задавшись
наибольшим ходом клапана Атах, из уравнения (12). где Ртах = Fmax.
Этим определяется также постоянная пружины С. Если Ашах выбирается
так, что Ашах / = /1, т.-е. еелп клапан должен подниматься настолько,
чтобы поверхность щели равнялась площади прохода седла, то получается

C = ^-hW(8;^)-((?,„ + F0)/(A7)l.- ...... - <19»

где, согласно уравнения (13), так какж = 1, р. = 1	= 0,41.

Согласно уравнения (19) нагрузка пружины без подъема возможна
только до тех пир, пока

(би+Рс):Л7<С1И!2:8р2............................(20)

Это надо иметь в виду при пользовании уравнениями (17) н (18'.

4.	Конструкция илапднэз (стр. 85). Тарелчатые Kiauanu приме-
няются только ьрп незначительных колпчестгах протекающей жидкости;
в остальных случаях кольцевые или групповые клапаны. Прп чистой воде
упльтветпе металлическое; при воде, содержащей песок, но холодной, про-
кладки пз кожаных колеи (клапан Fern is, фпг. 172). Другие уплотняю-
щие материалы: каучук, твердая резина и дерево. Для густых, грязных
жидкостей применяются также шаровые клапаны. При крупных примесях
створчатые клапаны. В последнее время применяются неб >льшне пружи-
нящие створки для быстроходных насосов. Для канализационных иасосов
в большом употреблении большие кольцевые клапаны с нагрузкой по-
мощью плоской пружины, конструкции Schoene (фиг. 1520 »). Необхо-
димо обеспечить доступность клапанов устройством
люков с крышками.

Одинарные клапаны (кольцевые) надлежащих размеров предпочти-
тельнее, в смысле спокойного хода насоса, перед групповыми.

Для кольцевого клапана с г кольцами при обозначениях
согласно фпг. 1512 и 1513, имеем

Z = 2k (<?j -|-<?2ds-|— • •) = 21, (zd0 -|~z-x),	=

*) Z. d. V. d. L 1913, огр. 1246, 1914, кр. Зоб. Ср. гавжл фит. 135.
------	----------- ---------- ---------- ---------- я

1068	in. глючит машины.

Потребная для группового клапана площадь, по Бергу, равна пло-
шадп Kpyia нижеуказанного диаметра Ds, если каждому отдельному кла-
пану соответствует диаметр d8.

прп 4	5	7	9	12	15	19	25 клапана!

D, — 2,44 2,74 3,06 3,97 4,17 4,60 4,90 6,15 d8.

Использование места более экономно при 7, 15, 19, 25 клапанах, чем,
напрпмер, в случае 9 и 12 клапанов.

5.	Управляемые клапаны открываются автоматически. Движение закры-
вания. производимое внешним управлением, доходит почти до клапанного
седалища. Окончательное закрывание

Фиг. 1512.

опять независимое, под действием
пружины помещенной между управле-
вием п клапаном. Так как преиму-
щества незначительного сопротивле-
ния клапана достигаются и без внеш-

Фпг. 1513.

него управления,—простым выбором большого, свободно движущегося, кла-
пана,- то управляемые клапаны иахо.ят применение только там, где не-
обходим очень большой ход (канализационные насосы).

е)	Основные размеры, выбор числа оборотов.

Благодаря присутствию воздуха в рабочем пространстве, а также
неплотности клапанов п поршня, отношение нагнетаемого количества
жидкости V к объему, описываемому поршнем, всегда меньше 1. Отно-
шение это называют объемным коэффициентом полезного
действия и обозначают через т]т; может быть принято в 0,97 до
0,99, для больших насосов лучшей конструкция, 0,94 до 0.98—для хоро-
ших насосов средних размеров, 0,85 до 0,94—для небольших насосов.

Сечение поршня F и ход S определяются пз

FS = 60F: y]„ jn,

где V в m3/sec, j = 1 для насосов простого действия, j — 2 для насосов
двойного действия.

Большие числа оборотов обусловливают небольшие высоты всасыва-
ния, большие клапаны, а, следовательно, и большие клапанные коробки.
Уменьшается только объем одного хода FS. Поэтому стоимость изгото-
вления быстроходных и тихоходных васосов почтя одинакова. В насто-
ящее время доходят до 250 и больше оборотов в минуту (гр. таблицу 3,
стр. 1068). Нормальными величинами для средних и небольших коли-
честв подаваемой воды являются 60 до 100 ейоротов/минуту.
f)	Части поршневого насоса.

Расчет толщины стенок кожуха согласно стр. 102. Материал: чу-
гун, при больших давлениях ( > 20 at) фосфористая бронза, стальное
литье или кованая сталь. Конструкция корпуса насоса должна быть тако-
вой, чтобы не образовалось воздушных мешков; нагнетательный клапан
должен располагаться в самой высшей точке рабочего пространства.

Поршень выполняется обычно в впде ныряла с неподвижным
и поэтому легко доступным уплотнением, несмотря на вызываемую этим
необходимость разделения кожуха у насосов двойного действия. Дисковые
поршни применяются только при напорах 30 т,—из-за опасения неплот-
ности. Напряжения нырял от наружного избыточного давления (I том,
стр. 747) Набивка нз пеньки, хлопчатой бумагв, кожи. Металличе-
ская набпвка только прн чистой воде. Вращение кривошипа влево, чтобы
давление на параллели было направлено кверху (стр. 120).

Расчет маховика согласно стр. 333 и сл., со степенью не-
равномерности от !/20 до 1130.

Принадлежности. Всасывающая коробка с клапаном у начала
всасывающей линии для возможности заполнения всасывающей трубы,
или же вместо этого пароструйный аппарат для удаления воздуха. У вса-
сывающего воздушного колпака: вакууметр, водомерное стекло, клапан
для впуска воздуха, приспособление для отсасывания излишнего воздуха
прн помощи эжектора или конденсатора паровой машины, обводная труба
у всасывающего и нагнетательного клапанов для заполнения, фыркающий
клапан на корпусе насоса. У напорного воздушного колпака: манометр,
предохранительный клапан, водомерное стекло, приспособление для под-
вода воздуха прн помощи небольшого компрессора.

g)	Привод и регулирование поршневых насосов.

При электрическом приводе надо принимать во внимание нпзкпй
коэффициент нагрузки тихоходного мотора трехфазного тока. Непосред-
ственный привод паром прпменяется у насосов для питания паровых
котлов, насосов водоснабжения, водоотливных. Маховые колеса применя-
ются в тех случаях, ко:да утилизируется расширение пара; насосы без
махового колеса в тех случаях, когда простота конструкции важнее, чем
экономия в расходе пара.

Регулирование насосов с маховым колесом. 1) Ручное регу-
лирование. При постоянной высоте напора более быстрый ход насоса
обусловливает большее наполнение, чем медленный ход, ибо, с одной сто-
роны, сопротивление в трубопроводе увеличивается, а с другой,—пар прн
большей скорости подвержен большему сминанию и попадает в цилиндр
с меньшим давлением. Разность наполнения, однаке, большею частью
незначительна. Если давление пара перед машиной колеблется, то при
постоянном наполнении в паровом цилиндре насос значительно меняет
число оборотов. То же наблюдается, если происходит, хотя бы незначи-
тельное, изменение, высоты напора. Чувствительность насоса при выше-
указанных условиях значительно уменьшается, если сминать пар перед
паровпускным клапаном; расход пара при этом, однако, увеличивается.

2) Регулирование ир н помощи регулятора работы.
Регулятором работы можно изменять число оборотов, а следовательно н
				Таблица 3.							',азтзз5’1те1’>чыз отеяэзы					
Напор				40 ш					70 m					130 m		
до																
Е					д										Д	
С и ri °		н	п	8	р-		H	w	8		К	H	n	8	&	bf
Ирой: 'ГР ЛЫ 1 min					ё я	о »				g &?  И sr	co				© S  К =r	ri
		30	81	130	1DK1	KSB	60	38	80	sDKI	All	130	134	lOO'sOlEPl		AH
		40	38	80	sDKI	AH	70	64	130	sEPl	WM	130	160	90	sEP2	WM
100		35	107	120	sEPl	KSb	70	95	120	sEP2	WM	130	210	60	sEP3	AH
		35	ICO	80	sEP2	WM	70	115	120	sDP2	KSB	13}	122	150	IDPI	W .
		40	132	60	IDPl	KSB	70	16*  75	1-Ю	idpi	WM	130	132	130	IDPI	KSB
							5.		60	sEPB	AH					WM
		30	65	200	ID Ki	KSB	6l	47	100	suKl	AH	130	109	ISO	sEP2	
		40	47! 100		sDKI	AH	70	64	180	sLP2	WM	130	175	130	iDPl	AH
200 		35	116	110	sEP?	WM	70	e 77	1.35	si)P2	KSB	130	175	80	sEP3	AH
		40	97	120	sDP2	KSB	70	160	150	IDPI	WM	ISO	114	200	IDPl	KSB
		40	185	130	1DP1	WM	60	72	80	sEP3	AH	130	132	130	1DP2	KSB
		40	70	130	sDKI	AH	62	70	130	sDKI	AH	130	100	150	sEP2	WM
		40	70	130	IDKI	AH	70	62	200	sEP2	WM	130	147	130	sDPl	AH
		35	85	ко	sEP2	WM	70	63	200	sDP2	KSB	130	135	160	IDPl	All
300		40	102	135	Silpl	KSB	70	125	180	IDPI	WM	130	134	100	sEP3	AII
		40	150	150	IDPl	WM	60	59	100	sEP3	AH	130	108	200	IDPl	KSB
		25	44	200	IDPi	KSB	70	86	130	1DP2	KSB					
		25	82	150	sDKI	KSB	63	70	160	sDKI	AH	130	70	200	sEP2	WM
		40	70	160	luKl	AH	70	42	260	sEP2	WM	130	138	iCO	sDPl	AH
		35	83	180	SEP2	WM	70	70	200	sDP2	KSB	130	118	200	IDPl.	AH
500 		40	73	180	sDPl	KSB	70	110	160	IDPI	AH	130	119	1 0	sEP3	AH
		4)	122	120	sI)P2	KSB	70	90	200	1DP2	KSB	150	175	250	iDPl	ES
		40	140	180	IDPI	WM	75	190	200	IDPI	ES	180	76	300	IDPl	KSB
		50	195	150	IDPl	ES	80	76	300	IDPI	KSB	130	90	200	1DP2	KSS
		25	7-  7э	200	sDKI	KSB	64	65	200	sDKI	AH	130	125	200	sDPl	AH
		40	65	200	IDKI	AH	70	44	ЗОЭ	sEP2	WM	130	107	250	IDPl	AH
		35	60	220	sEP2	WM	70	101	200	11) 31	AH	130	108	1.60	sEP3	AH
750		40	79	200	sDPi	KSB	66	86	160	sEP3	AH	150	160	300	IDPl	ES
		40	90	150	sDP2	KSB	70	87	200	IDPI	KSB	130	79	300	IDF3	KSB
		40	121	220	IDPI	WM	79	170	2'0	IDPI	ES	130	87	200	1DP2	KSB
		30	2.0	150	IDPI	ES	80	79	370	IDPI	KSB					
		40	79	300	IDPI	KSB	80	87	200	1DP2	KSB					
		30	60	300	IDKI	KSB	65	55	250	sDKI	AH	ISO	103	250	sDPl	AH
		25	57	200	sDKI	KSB	66	70	160	sEP3	All	130	103	250	IDPl	AH
		35	54	250	sEP2	WM	60	108	260	iDPl	WM	130	88	20Э	sEP3	AH
100С 		40	78	200	sDPl	KSB	70	76	300	1DP2	KSB	1:0	76	300	IDPl	KSB
		40	73	180	6DP2	KSB	75	190	200	IDP2	ES	130	76	300	1DP2	KSB
		40	142	220	IDPI	WM	80	76	300	IDPI	KSB					
		30	205	150	1DP2	ES	80	76	300	1DP2	KSB					
		30	61	300	IDKI	KSB	68	66	200	sEP3	AH	130	104	300	IDPl	AH
		40	79	200	SDP2	KSB	60	73	300	IDPI	KSB	130	84	250	sEP3	AH
1500 		40	142	260	IDPI	WM	70	79	300	1DP2	KSB	130	106	350	IDPl	WM
		0	190	200	IDPI	ES	75	210	250	IDPI	ES	150	149	400	IDPL	ES
		30	200	130	1DP2	ES	75	170	250	1DP2	ES	130	79	300	1DP2	KSB
		40	73	300	IDPI	KSB	80	73	300	IDPI	KSB					
		40	78	200	sDP2	KSB	70	57	250	sEP3	AH	130	94	360	IDPl	AH
		40	136	260	IDPI	WM	60	132	35(	IDPI	WM					
2000		30	185	250	IDPI	ES	70	76	30C	1DP2	KSB	150	130	450	IDPl	ES
		40	85	300	IDPI	KSB	75	180.	300	IDPI	ES	130	76	soo	ШР2	KSB

насосов для различной					производительности.												
		200	m		300 m					500 m						На пор до	
								£		|							
н	n	8	b*		H	п			К	n	n	8		э	к	g о « g - б	
			Kone ЦНЯ	о n ri CO				Коп« ция	ri ri CO					ПОН ЦЯЯ	ri ri со	К н	
wo	160	150	IDiPl	WM		н	0 б о з п  = высота под* см а			i'i e  в m	и и я:  ; n — числе			оборотов			
					в	МИИ	S'	— ход пог-шия		mm; I ~		горизонтальный;					100
					8	— ВО	.тпкальпым; DK — пор пневой насос							двойного			
					действия;			ЕР — плунжерный			насос простого дсп-						
					ствпя;		DP	— плунжерный		насос двуного				действия,			
200	127	220	IDiPl	WM	DiP —		дифференциальный			плунжерный			насос; 1		= с		
					о ляпы		кривошипом:		2 = c	двумя криво шипа мп о						с		200
					тремя кривошипами;				KSB r	~ Klein, Schanzlin & Pecker							
					А	G .	Frankenthal		Rhcinpfalz). AH — Amag-Hilpert,								
					Nurnberg,			WM — Weise		& Monski, Halle (Saale),							
				WM	ES = Ehrhardt & Sc				1Ш0Г,	Saarbrih ken.							
200	130	220	IDiPl			Уь	азапные числа оборотов				нс совпадают вполне						
					с	нормальными в тех случаях, когда							номинальная				
					производительность				не равна		тон,	которая указала					800
					Б	первом столбце. Пересчет производится								соответ-			
					стввн		с количеством		подаваемой воды,				так что ди а-				
					ыегр поршня может				быть	вычислен.							
200	114	300	IDiPl	WM	300	135	300	IDPl	ES	500	130	350	1DP1		ES		
200	150	250	IDPl	ES	300	190	175	1ЕР2	ES								
200	240	140	IEP2	ES													500
2^3	195	250	IDPl	ES													
																	
200	113	300	IDiPl	WM	300	130	350	IDPl	ES	500	125	400	1DP1		ES		
200	150	SCO	IDPI	ES	зео	173	210	1ЕР2	ES								
200	195	175	1EP2	ES	300	190	175	1ЕРЗ	ES								
200	240	140	1EP3	ES													750
200	180	300	IDPl	ES													
200	120	300	IDiPl	WM	300	135	350	IDPl	ES	500	120	450	1DP1		ES		
Q00	150	3r0	IDPl	ES	ЗГО	135	:оо	IDP2	ES	500	130	350	1DP2		ES		
200	150	250	IDP2	ES	зео	193	210	1EP2	ES								• 1000
2О0	215	175	IEP2	ES													
200	195	250	1DP2	ES													
2'0	135	350	IDPl	ES	зео	135	400	IDPl	ES	500	115	500	JDP1		ES		
2 0	150	300	1DP2	ES	300	130	350	1DP2	ES	500	125	400	1DP2		ES		
2 0	193	210	iEP2	ES	300	163	245	1EP2	ES								1500
ZOO	215	175	1EP3	ES	зео	193	210	1EP3	ES								
200	130	450	IDPl	ES													
200	180	300	1DP2	ES													
2 0	130	400	IDPl	ES	300	135	450	IDPl	ES	500	115	5 0	IDP1		ES		
i. 0	150	300	1DP2	ES	300	135	350	IDP2	ES	500	120	450	1DP2		ES		• 2000
2 0	158	245	1EP2	ES	300	183	245	1EP3									
40 ш	70 ш	130 m

40	69	250	sDP2	KSB	60	125	350	1DP1
40	134	300	1DPI	WM	70	72	300	)DP2
30	190	200	IDP2	ES	75	170	350	IDP1
40	87	300	IDP1	KSB	75	210	250	IDP2
40	73	300	1DP2	KSB	80	73	300	1DP2
40	63	300	sDP2	KSB	75	135	450	1DP1
40	85	400	1DP1	KSB	75	180	300	1DP2
30	РО	300	1DP1	ES				
30	160	250	1DP2	ES				
40	85	400	1DP1	KSB				

WM

KSB
ES
ES

KSB

ES
ES

производительность насоса, в широких пределах. Наиболее простая форма:
сильно статический регулятор с перестанавливае.мымп от руки распре-
делительными штангами; но при изменении давления пара или высоты
напора необходимое изменение наполнения может быть достигнуто только
при значительном изменении числа оборотов. Приноравливание к изме-
няющемуся давлению подаваемой жидкости достигается автоматической
установкой точки вращения регуляторного рычага, выключающим меха-
низмом для ограничения числа оборотов (регуляторы В е й с с а, Т о л л е)

Фиг. 1514.

или же регулятором
Ш т у м п ф а, в нижней
части статическим, а в
верхней почти астати-
ческим.

Пуск и регулиро-
вание поршневых насо-
сов с электрическим
приводом. При пуске
насос должен быть раз-
гружен, при чем насос
приводится в движение,
как гидравлический дви-
татель, водой из нагне-
тательной линии, или

между насосными цилиндрами обеих сторон предусматривается соедини-

тельная линия с дроссель-клапаном, илп же пуск производится при откры-
тых обводах у нагнетательных клапанов.

h) Конструкции.

Насосы простого действия (фнг. 1514, горизонтальная
конструкция) строятся только для небольших количеств воды и не очень
Продолжение, таблицы 3-й.

200 ш

309 ш

500 m

Напор
до

125

130

188

158

130

120

450
350.
2151
245
450[
500
400

315

1DP1
1DP2
1ЕР2

1ЕРЗ
1DP2

IDP1
II) Р.2
1ЕР2

300

300

300

300

300

300

300

500

400

315

245

550

450

350

1DP1

1DP2

IEP2

IEP3

1DP1

1DP2

1ЕР2

500

500

500

ООО

500

55 Э

IDP1

IDP2

1DP2

3000

5000

« «

® я

больших напоров. При больших количествах воды или больших напорах
стремятся уравновесить неодинаковое распределение сил при прямом и
обратном ходе соединением нескольких насосов простого действия, при
чем получаются 2 кривошипа под углом 180°, 3 под углом 120° и 4
под углом 90° (ср. таблицу 3).

Насос двой-
ного действия
в исполнении согласно
фиг. 1515, т.-е. с напра-
вленными внутрь саль-
никами, пригоден тоже
только для средних на-
поров, так как при боль-
ших давлениях диаметр
поршневого штока полу-
чается слишком большим
по сравнению с разме-
рами поршня, благодаря
чему получается значи-
тельная разница между
действующими площа-
дями на обеих сторонах
поршня. Помочь этому
можно поворотом
обоих цилиндров
на 180° так, чтобы саль-
ники лежали снаружи, и

применением обводных штоков (фиг. 1516). Для небольших количеств воды
в этом случае может быть применен также дифференци альный
насос (фиг, 1517). У этого насоса с одинарным всасыванием и двойным



Фпг. 1515.
нагнетанием имеется на стороне, противоположной клапанной коробке,
второе рабочее пространство без клапанов, которое соединено с про-

странством нагнетании,
и в котором поршень
уменьшен до сечения f.
(Этим достигается: прп
_ Е

t = одинаковое рас-

пределевие количества
воды на оба хода;

прн f =

F Н_
2” hd’

одинаковое распределе-
ние работы на оба хода
у горизонтальных насо-

сов; при

Фиг. 1516.

Г= (ГЯ4-2(7/т):2Лф
одинаковое распреде-
ление работы на оба
хода у вертикальных
насосов.

Здесь обозначают:

fi,i манометриче-
скую высоту напора в т,
G вес штанг в kg,
у = 1000 — плот-
ность воды в Iig/m3|.

Для поднятия воды
из скважин с уровнем

воды на значительной глубине применяются вертикальные шахтные подъем-
ные насосы, которые опускаются в скважины. Нагнетательный клапан у
этих насосов расположен в дисковом поршне. И здесь можно воспользо-
ваться дифференциальным действием, устройством вытеснителя, сечение
которого f определяется по последпему уравнению, если желательно
уравновесить силы тяжести. Последнего можно достичь также давле-
нием воздуха пли противовесами, которые, однако, не совсем удобны из-за
увеличения действия масс. Прп напорах, больших чем 30 ш, вместо
дискового поршня применяется трубчатый (насосы Рнттпнгера, фиг. 1519,
с клапанами у v), причем насосный цилиндр приводится в движение
вверх и вниз двойными тягами во всасывающей линии (сечение F) и над
нагнетательной линией (сечение f). Число оборотов всех шахтных насосов,
из-за действия масс тяг и воды в нагнетательном трубопроводе, должно
быть невелико (около 20 до 30), так что в настоящее время для поднятия
воды из скважин предпочитает центробежные насосы.
Фиг. 1518 показывает насос двойного действия для грязной воды
с дисковыми поршнями (Борзпг), для высоты напора до 60 m. 11а фпг. 1520
показан клапан этого насоса (клапан Schocne).

1 Паровые насосы без маховика отличаются просто-
той, ио требуют значительно больше пара, чем насосы

Фпг. 1518.

Фиг. 1520.

Хютте. Т. II.

с маховиком (30 до
50 kg/ Р. S.eh), так
как распределение
работает с полным
наполнением. Если
расположены рядом
2 цилиндра, рабо-
тающие вместе (ком-
паунд), то расход
пара значительно
уменьшается (почти
на одну треть).
У одноцилиндровых
машин (насосы сим-
плекс) парораспре-
деление приводится
в действие поршнем;
у двухцилиндровых
машин (насосы ду-
плекс) перестановка
производится пор-
шневыми штоками,
работающими со
сдвигом на i/.j фазы.

К поршневым
насосам относятся

Фиг. 15ib.

диа-

н а-

также

фраг новые (мембранные)

с о с ы, в которых вытеснение про-
изводится не поршнем, а легко
деформирующейся стенкой (из ре-
зины, кожи и так далее). Они
употребляются для напоров до 30 т,
если необходимо избегать сальников
(например, в случае едких жидко-
стей).

А,.

у

Крыльчатые и рота-
ционные насосы.

крыльчатых насосов поршень

заменен крылом, которое колеблется
взад и вперед около осп цилиндри-
ческого колсуха, в котором оно уплот-
нено. Всасывающие клапаны раз-
68
мощены в кожухе, нагнетательные — в крыле. Привод обычно от руки.
Угол колебаний около 90°. Пригодны только для небольшой произво-
дительности и малых напоров. Плотность между крылом и стенкой кожуха
трудно достижима. Объемный коэффициент полезного действия 0,8 до 0,9.

У ротационных (коловратных) насосов вытеснитель совершает равно-
мерное вращательное движение. Клапаны» а также воздушные колпаки
не нужны. Способность всасывания такая же, как у поршневых васосов.

Число оборотов доходит до 2000 / мин., в зависимости
от производительности н рода жидкости. Коэффициент
полезного действия около 0,5 до 0,6.

Вытеснительное действие может производиться
также зацеплением двух зубчатых колес—зубчато-
колесные насосы. Машиностроительный завод Кг.
August Neidig, Mannheim строит такие насосы, по
фиг. 1521, с отверстиями во впадинах между зубьями
одного колеса и бороздками на неработающих боко-
вых поверхностях зубьев, так что заполнение н опо-
рожнение впадпя возможно без вредного повышения
давления. Высота напора до 40 т, при работе с нере-

Фпг. 1521. рывами—до 70 т.

Одновальные насосы, у которых вытеснитель вы-
полнен в виде золотника с осевым пли радиальным движением, тоже при-
меняются для жидкостей (как для газов) >) (см. стр. 1120). Высота напора
до 500 т2).

В. Центробежные насосы * * * 8).

Сообщение энергии воде производится лопатками вращающегося ко-
леса, причем получается повышение как давления, так и скорости. Чтобы
полученное увеличение скорости также использовать для повышения
давления, воду, по выходе ее пз рабочего колеса, направляют через не-
подвижные, постепенно расширяющиеся, направляющие каналы, в сово-
купности образующие направляющее колесо. В некоторых случаях на-
правляющим аппаратом служит кольцевое пространство с гладкими стен-
ками или спиральная камера. Весь процесс обратный тому, который имеет
место в водяной турбине.

а)	Основное уравнение.

Приходящаяся на 1 kg воды работа лопаток ZTth в mkg/kg или го и
высота напора Н уравнения (1) (стр. 1055) связаны отношенпем

= н: г</>..................(О

Н	я

^==-g^- есть гидравлический коэфф, полезного дей-
ствия, учитывающий потери, имеющие место в насосе (за исключением

*) Ср. Z. d. V. d. I. 1607, стр, 1066 и 1908, стр. 894, другая конструкция Z. d. V. d. 1.

1916, стр. 253.

Archiv fur WUrmewirtschaft 1924, H. 9, стр. 170.

8) Ср. Pfleiderer, Die Kreiselpumpen, Berlin 1924. Jal. Springer.
трубопроводов) в виде потерь давления. Коэффициент этот на приблизи-
тельно 7 до 15% больше, чем общий коэффициент полезного действия •>],
так как последний учитывает также потери в зазорах, трение в колесе
 подшнпянках. n]th надо выбирать между 0,7 и 0,9. Hih можно также
иазынать теоретической высотой напора.

Пусть означают (как в водяных турбинах):

и окружную скорость,
с абсолютную,
w относительную скорость,
а угол между с и -и

Р угол между w и отрицательным направлением и (фиг. 1522),
индексы 0, 1 пункты непосредственно перед и соответственно ва
входом в колесо, 2, 3 пункты непосредственно перед и соответ-
ственно за выходом пз колеса.

При бесконечно большом числе лопаток относительная
скорость w2 одинакова по всей окружности выхода и направлена под,
утлом соответствующего элемента лопатки. И при входе в данном слу-

Фиг. 1522.

чае скорость и\ должна быть направлена од углом лопатки чтобы
избежать удара, как это требуется. Между скоростями существует геоме-
трическая зависимость, указанная на фпг. 1523 для входа при 00 = 90°,
а на фиг. 1524 для выхода, при чем вследствие конечной толщины лопа-
ток ах и а2 (измеренной в направлении окружности) при шаге лопаток tt и /2

cj = с0^1  G1 °1)> сзт “ с2т Gs) • ^2	^2)

Повышение давления Нрсо в рабочем колесе с бесконечно большим
числом лопаток слагается из величины (и/ — и^): 2 д, обусловленной

ва*
круговым движением колеса, и величины (ги,,2—: 2 д, обусловленной
расширением каналов рабочего колеса, за вычетом потерь Zj от сопро-
тивлений движению воды

-^60= К«22—м12 + “’о2 —№22):2р] —.	(3)

[Индекс оо показывает здесь, как и в дальнейших уравнениях, что
выводы справедливы только при бесконечно большом числе лопаток].

Наряду с повышением давления имело место также увеличение ско-
ростного напора на (с2а — с02): 2 д, так что полная работа лопаток

Hth ео = Up х -f- [(с22 — Cq2) : 2д] 4- Zx —
— (и22 — W12 4- гс03 — w32 + с22 — с,2): 2 д

или, если подставить вместо щ0 и ws их значения из треугольников
jdpBjCi и 421>’2С’2,

Hth со = С1; д') (Vib С08яа — м1го cos20) = (1: д) (и2с,и — и^). . (4)

Замечательно, что высота потерь Zx не влияет на величину /7th .
Уравнение (4) представляет собой основное уравнение. Из него видно,
что высота напора не зависит от рода жидкости. Наоборот, расход
работы у VII: >) на данный объем пропорционален удельном)' весу
жидкости.

Для наиболее часто встречающегося случая а0 — 90° уравнения (3)
и (4) получают вид:

Нр оо = [(«а2 — "’а2 + со2): 2 Pl — zi .......(5)

fithoo =c2cosa2-и2-.д = с2и • г^-.д...........(6)

Ъ)	Выбор величины угла лопатки

Угол р2 и еще одна величина при расчете лопаток могут быть вы-
браны, так как основное уравнение дает только одно условие для построе-
ния треугольника скоростей при выходе. Формы лопатки, соответствующие
трем возможным значениям p2S90° прн одном и том же угле входа
показаны яа фиг. 1525 до 1527. Они дают загнутую назад, или с пер-
пендикулярным концом, или загнутую вперед лопатку.

|Прн загнутой назад лопатке форма капала благоприятнее, чем прн
остальных двух случаях, так как получается мало искривленный, слабо рас-
ширяющийся канал, в котором не надо опасаться сопряженного с потерями
отделения струи воды от стенок. Поэтому дают предпочтение острому
углу р2, несмотря на больший путь трения.

Как влияет величина угла ₽s на производительность, видно пз фиг. 1528,
на которой изображены треугольники скорости у выхода прн пяти раз-
личных углах р2, соответственно точкам А, В, С, D, Е, прн чем
АС = СЕ. Окружная скорость LM — м2, а также составляющая
с2п1 = са • sina2, во всех пяти случаях одни и те же.
Если «р = 00°, то по уравнению (6) теоретическая высота напора
БГ1Т1 т пропорциональна касательной слагающей скорости с2, следовательно,
по порядку отрезкам: нуль, АВ, AC, AD и АЕ. В первом случае при
-Кр, = -К AML теоретическая высота напора была бы, таким образом,
равна вулго (холостые лопатки). С увеличением р2 -^thoo возрастает].

Итак, прн одинаковой окружной скорости загну-
тые вперед лопатки дают большую высоту напора,
чем отогнутые назад. Но так как, согласно фиг. 1523, вместе с За
возрастает и с.,, то давление в зазоре относительно уменьшается. По
уравнению (5) давление это становится равным нулю в случае угла
8,.	= LJJE, ecj

 /шах ' J
(насос со свободной
струей). За этой ве-
личиной давление
в зазоре стало бы
даже отрицательным.
Однако, небольшие
давления в зазоре,
т.-е. большие ско-
рости выхода, со-
провождаются пло-
хим коэффициентом
полезного действия,
так как замедления
скорости всегда свя-
заны с повышенными
потерями. Поэтому
вполне правильно
предпочитают загну-
тые назад лопатки,
несмотря на необхо
чения р2 = 18 до 50“.

с)	Поправки па конечность числа лопаток.

Получаемая из основного уравнения, расчетная величина Hth т на
10 до 5О°/о больше действительной работы лопаток J7t]1 = Н: i)/t, если
вместо т];( вставить значение, совместимое с достигнутым общим коэффи-
циентом полезного действпя

Причиной уменьшения мощности служит давление лопаток, которое
тем больше, чем меньше число лопаток. Благодаря этому давлению,
а равно отделению струп от стенок, вследствие расширения канала, вода
по окружности отклоняется противоположно направлению вращения,
и касательная составляющая с2и вытекающей жидкости, имеющая место
при бесконечном числе лопаток, уменьшается на величину 'л„и2, так чт0
истинное значение ее только с'2м = с,„ =- с2к — 7-,w2. Поэтому при
конечном числе лопаток основяое уравнение должно быть
написано в форме:	= (!:<,) (м2с3и _ и,с0„)............(7)
или при перпендикулярном вступлении воды

#«. = (1 -д) ’<2сза.......................(8)

Диаграмма скоростей для выхода принимает теперь вид, предста-
вленный на фиг. 1529, где Л2В2С2 соответствует случаю бесконечно боль-
шого числа лопаток, а А2'Ь2С2 — действительным соотношениям. П о
нервом у треугольнику определяются углы рабочих
лопаток, по второму — углы направляющих лопатой

и прои водитель ноет ь.

У в-со.-г тоже имеется отклонение, которое, однако, не оказывает
влияния на иропиводптельиость. Хотя ото отклонение несколько и умень-
шает угол лопатки прп безударном всту-

Фиг. 1529.

пленпн, оно столь незначительно, что
молено этнм изменением пренебречь.

Можно пользоваться следующим про-
стым приближенным уравнением для
определения 7Zthoo ')

со = #th U + (Ф гг2: «ЭД. • • (»)
где

ф = [л sin Pg.................(9а)

Здесь р. есть опытный коэффициент,
который при загнутых назад лопатках
имеет значение между 1,6 и 2, г2 =

= Т)<-: 2 — радиус колеса у выхода,
г — число лопаток, S—отнесенный к оси вращения статический момент
протекающей между входной и выходной кромками части водяной
струнки в меридиональном сечении. Для радиальной лопаткя

имеем:

поэтому

*» , , , L

/7	/ е.у

dr  г — */ь (г,2 — г у),	S Xh

г,	Фиг. 1530.

/7th со = Hth р + 2 V 1 _-(Г1 . Га)2 ]	..............(10)

и для опытного значения г2 = 2 г.

#и1оо = НаП + (8:3)-(ф:г)] . . .

В случае осевой лопатки (фиг. 1530) получается:

(И)

St!1 «, = S& Е1 + (0Л6 ф*: е)]......................(12)

d)	Определение размеров колеса.

Даны: количество воды V в m3/sec, высота напора Н в ш и число
оборотов в минуту и. По Н, задавшись v;ft, определяют при помощи
уравнения (1) 7/th, а из него, согласно уравнений (9) до (12), 2TthaJ
Форму колеса принимаем по фиг. 1531, с радиальным подводом воды, кото-
рый чаще всего применяется.
I.	Вход. Скорость у входа в колесо са = 2 до 4 m/sec, в предельных
случаях еще больше. При больших значениях скорое™ способность вса-
сывания уменьшается, но зато получаются небольшие колеса и соответ-
ственно малое трение в колесах. Вследствие потерь в зазоре и с целью
вполне обеспечить необходимую производительность, принимают при рас-
чете количество V = 1,03 до 1,1 V, при чем меньшие значения берутся
для случаев, больших количеств и малых напоров. Если диаметр втулки dn
выбран по возможности малым, принимая во внимание необходимые раз-
меры вала (нормы DIN 270 для центробежных насосов), то диаметр

всасывающего патрубка получается из

cs [(кБ/: 4) - (4,2:4)] = V........ (12а)

Теперь выбирают диаметр 1^ окружности входа, по которой распо-
ложены головки лопаток, и определяют ширину колеса у входа из

bt = V:	sintz0),............ -(13)

где обычно а0 = 00° и сп sina0 = сОт равно или не-
много больше, чем св. Так как щ определяется из
уравнения (2), в котором принимают Ц: (tt — с,) =
= 1,15 до 1,25 и 'И, = (пБ|И): 60, то треугольник
скоростей при входе известен, и tgpt = Cj: iij при
а0 = 90°.

В заключение может быть проверено принятое для
t]: (t1 — Cj) значение, если задаться толщиной лопаток
у входа 8Ь и числом лопаток г, так как щ : sin рь
tj = л I)i: г. Если требуется, расчет делается
вторично. Число лопаток обыкновенно берется
между 6 и 12, и оно тем больше, чем больше Б2,
Di‘.D3 и pj.

Фиг. 1531.

2.	Выход. Задаются углом р2 = 15 до 50° и еще какой-либо одной
величиной, лучше всего шириной у выхода Ь2 пли меридиональной ско-
ростью c2m = с2 sin а2, (фиг. 1524), так как в этом случае можно преду-
смотреть форму колеса. Целесообразно ширину колеса уменьшить кна-
ружи, чтобы каналы колеса кнаружи не слишком расширялись, и чтобы
направляющие кавалы получили подходящую форму.

а) Если задаться определенной шириной колеса Ь2

у выхода, то из основного уравнения находят

Vr<7^thoo + ’4CoCOSao+(F'«:60b2)ctg₽2 -(t2 	°2)1  (14)

или, если ав = 90°

«2 = /^thoo + (fr'w:60b2)ctgP2.[t2:(<a-a2)]. . . . (15'
^2: (^2 — са)

может быть при достаточно плавном очертании лопаток принято равным 1.
в) Если задаться определенной м ер и д в о на. л ь н о й
скоростью C2,„ =с2 sin а2, то из основного уравнения можно определить

“2 = 1с2т : (2 ₽з)1 + У lc2m •• 2 tg р2|2 +	+ W,co COSV • (16)

«ли, если a0 = 90°

u, = [e2m: (2 tg pB)] -I-	. .	(17)
Найдя ы2 из уравнения (15) или (17), вычисляют Т)2 = 60 г<2: л п,
при чем у одноступенчатых насосов !).> может быть равно или немного
больше 2Z>|, у многоступенчатых насосов может доходить до
и именно тем больше, чем больше число ступеней.

Дальше имеем дли случая Ь)

b2=[V': №%)] • [t2: (f2-c2)]...............(17а)

Переход от ширины колеса Ь1} до ширины Ъ2 может быть сделан на глаз.

Для васосов с числом ступеней i надо в предыдущие уравнения
вместо Hthco вставить Д Hth ю = Hlh то: г, при чем г ?== 10. Если тре-
буется больше чем 10 ступеней, то включают последовательно два много-
ступенчатые насоса.

Приближенное уравнение для определения окружной скорости. При
определении диаметра колеса по предыдущему может оказаться, что £>3
получается по сравнению с Л1 чрезмерно большим или чрезмерно малым,
и в таком случае становится необходимым перейти к какой-нубудь дру-
гой конструкции, например, с несколькими ступенями (фиг. 1561 до
1563) с несколькими струями (фиг. 1564) или с лопатками двойной
кривизны. Можно заранее предвидеть конструкцию насоса, пользуясь

приближенным уравнением,
II = v • (м|: 2д) .........................................(18)

которое может быть написано также в следующем виде:
H=knW2a...................................................(19)

В случае загнутых назад лопаток и радиальных колес обычной формы
можно принять в атих уравнениях:

•* = 0,93 до 1,1 п соответственно к =1,3 до 1,5 • 10~4
у насосов с направляющим колесом для выходящей воды;

V = 0,70 до 1,0 и соотнетственно к = 1,0 до 1,4 • 10—4
у насосов без направляющего колеса.

[Пример. Расчет рабочего колеса многоступенча-
того центробежного насоса для производительности Q=16 1/sec
и напора Н — 96 ш при 1450 об./мин без направляющих лопаток у нхода,
следовательно а0 = 90J.

а)	Вход. Диаметр вала принят в 48 пип, что обусловливает d„ = 60mm.
Потери и зазоре = 5%, следовательно V = 1,05 • 0,016 — 0,0168 m3/sec.
При св =- 2,5 iivsec уравнение (12а) дает Ds = 0,11 ш — 110 mm. Теперь
может быть выбрано значение D1 — 110 -f- 15 = 125 mm, и прп ср =
— cs = 2,5 m/sec определяется из уравнения (13) bt = 0,0171 m, полу-
ченное значение bt округляется книзу, во избежание уменьшения ско-
рости. Таким образом -- 17 mm, чему соответствует

с0 = 2,5 • 17,1:17 = 2,51 m sec.

Если теперь задаться отношением : (t2 — Cj) = 1,20, то по уравне-
нию (2) получается ct = 1,2 • 2,51 = 3,01 m/sec, а так как

= (л • 0,125 • 1450): 60 — 9,50 m/sec,
го получаем .

4 Pi = 3,01:9.5 = 0,317;	= 17°87'.
Проверка t,: (fj — Cj):

Если число лопаток z — 1, то 1г = 125 л : 7 = 56 шт;
дальше, при

а1 = 3 тт, Cj = 3 : sin р, = 3:0,303 = 9,92 тт,
гак что f, : (7Л — cj = 1,21. Полученное значение вполне согласуется
с принятым.

Ь)	Выход. Для определении числа ступеней принимаем предва-
рительно, имея в виду последующую проверку, D2 = 2Г)1 = 0,250 m.

По уравнению (19) высота напора А Н одного колеса при к = 1,4 • 10“4
получается А Н = 1,4 - 10” 4 14502 • 0,252 = 18,4 т; поэтому число сту-
пеней i — 96 : 18,4 — 5,2.

Округляем книзу, так как при многоступенчатых насосах допустимо
и желательно большее отношение jD2: A, чем 2, таким образом i = 5,
а А Н = 96: 5 = 19,2 ш. При т]7| = 0,83 теоретическая высота напора
одного колеса ДЯ1Ь = 19,2 :0,83 = 23,2 ш, и при р2 — 30° по уравне-
нию (9а) получается 4» = 1,7 sin 30° = 0,85. Если теперь воспользоваться
уравнением (11), то получаем A77thoo = 23,2 • [1 —|— (8 : 3)-(0,85 : 7)] = 30,7 т.
Для дальнейшего подсчета зададимся, согласно случаю Ь), величи-
ной с2,„ = 2,6, что согласно уравнении (17), дает

и2 = [2,6 : (2 - 0,577)] + ]/[(2,6 : 2)-0^77]2+(9,81 -30,7) = 19,76 m/sec,
поэтому 1)г — 60 w2: т~п = 0,260 m = 260 mm, а по уравнению (17а), прн
‘а • (^2 — °з) = 1,	= 0,008 m — 8 mm. Колесо вычерчено на фиг. 1534

Так как теперь оказывается, что jD2 : I), > 2, то должно быть при-
менено уравнение (10) вместо уравнения (11). Проверка при г,:т2 =
= D,: В)2 = 125 : 260 дает значение Affthoo = 30,5 m. Вследствие незна-
чительной разницы между полученным и ранее принятым значениям»
вторичного пересчета не требуется].

е)	Вычерчивание рабочих лопаток.

Направленные под углами р, и р2 концы лопаток должны быть сое-
динены таким образом, чтобы каналы между лопаткамп не получились
излишке длинными, при чем, однако, надо избегать
уши] (ния каналов.

1.	Дугообразные лопатки. В этих лопатках концы
очерчиваются по дуге круга, при чем у входа иногда
‘ берется дуга круга, заменяющая дугу эвольвенты
(развертки).

[В последнем случае радиус основного круга
звольвенты (фиг. 1532) dx = Dx sin рп далее при z
лопатках а2 -|- = dt л: г. Заменяющая эвольвенту
дуга круга получается следующим образом: из 3 точек
деления Ах, А2, А3 (деления соответствуют числу
лопаток г) проводятся касательные к окружности

диаметра dlt на продолжении этих касательных откладываются кнаружи
отрезки Sj и а, -+- s, от указаных точек деления до точек Вь В2, В3,
 соответственно С2, С3; через точки Ах и С2, и соответственно Ая н С3,
проводятся дуги окружностей из центров, лежащих я непосредственно?
близости от точен К пересечения касательных.

также чрезмерного

Фит. 1532.
При уменьшающейся кнаружи ширине колеса очерчивание концов
л обмок производится по дуге круга, несколько большего радиуса, чем
радиус круга, заменяющего эвольвенты, который в этом случае прово-
дится с сохранением угла р(, и дает большую ширину а{. Это имеет
место например для колеса, рассмотренного в предыдущем примере, кото-
рое обозначено на фиг. 1534 и 1535 центром Е окружности входа.

Продолжение лопатки может быть очерчено по любой постоянной
кривой или по дуге другого круга; во всяком случае внешняя окружность
должна быть пересечена под углом (з?. Центр этого круга М(фиг- 1535)
в таком случае лежит на свободной стороне угла />2, построенного у вы-
данной конечной точки G иа радиусе 0G, и подбирается пробой.

с

Фиг. 1533.

Возможно также воспользоваться одной общей дугой круга для очер-
чивания всей лопатки. Для этого, согласно фиг. 1533, у точки О налинив
GO строят угол Pi + прямую GK продолжают до второй точки пересе-
чения Б с окружностью входа; ив середины GB восставляют к ней пер-
пендикуляр, пересечение которого со свободной стороной GO угла
OGM = pg и дает центр искомого круга. При таком способе очерчива-
ния лопаток, вообще говоря, получается у входа большое расширение
канала. У входа лопатки следует заострить, а у выхода удлинить].

Спроектировав очерченные по дуге круга лопатки, следует проверить
плавность изменения сечения ab канала (фиг. 1534 и 1535). Для этого
значения аЪ наносятся в зависимости от длины соответственной средней
струйки «Sj£ На фиг. 1536 это сделано для разобранного численного при-
мера. Если полученная таким образом линия имеет постоянный наклон

кверху или книзу под умеренным углом, то лопатки годятся.

2.	Построение профиля лопатки по точкам. В то время как очерчи-
вание лопаток по дуге круга является в некоторой степени произволь-
ным, при построении по точкам профиль лопатки вполне определяется
по всей своей длине. При этом задается характер изменения ско-
рости w или с, или угла р, пли же момента скорости гси и т. д., в виде
соединительной линии между известными начальным и конечным значе-
ниями. Уравнение лопатки в полярных координатах имеет вид*):

180 Г dr
kJ rtgp

(201

Ср» примечание я) стр. 1074.
при чем угол (в градусах) измеряется от начальной точки А лопатки
(фиг. 1538).

[Значение интеграла может быть определено графически или подсче-

том при помощи таблиц
дли каждой точки лопатки,
если известно изменение р.

Если мы имеем мери-
диональное сечение колеса,
я задано, например, изме-
нение относительной скоро-
сти w в виде соединитель-

5, В
Средн- вод- струя

А,*>^А

1 ютАк

Фиг. 1537.

Фиг. 1536.

ной линии между конечными пунктами, определяемыми значениями w,
я	—то да любой точки Р лопатки (фиг. 1538) имеем:

(21)

= г' *

Ст 2r nb t — а

при чем линия t: (t — с) должна быть выбрана из соображений о закруг-
деиии или заострении лопатки в конечных точках. Этим дается угол р из:



Если исходить из момента скорости гси, начальное значение кото-
рого прп перпендикулярном входе всегда равно нулю, а конечное значе-
ние г2с2„ получается ив основного уравнения (6), то изменение этой вели-
чины дает в то же время картину перенесенного вращающего момента
Линия р тогда определяется, если в уравнения	,

с« = (’с«):r, tg р = ст: (к — с„) = ст: (го. — си)

вставить значение ст из уравнения 21].

О наиболее благоприятной форме кривых, которой следует зада-
ваться, пока в литературе ие имеется достаточных опытных данных.

[Построенные по данному способу лопатки для
численного примера показаны на фиг. 1540, при чем на фиг. 1541 в основу
положено изменение w. Там же ванесена также линия ст, которая начи-
нается значением clm = Cj = 3,04 и кончается значением с2>и = 2,8 m/sec.
Соответственные значения для линии го суть:

= yu~2-^Cl2 . уэ^2-|- з,612 = д>95 m/sec,

ю, = «а»: sin Ра = 2.6 : 0.5 = 5.2 m/sec.
Определение углов ср дано в нижеприведенной таблице', или же произ-
водится тоже только графически.

Для контроля значения <р нанесены также на фиг. 1541].

Таблица 4. Сводка величин для расчета лопаток.

Г  т	ст m/sec	и m/sec	3 из ур.(21а)	£  т	v=  2	Xhf	<р=  = 1802А/  Л	1
0,0625	3,01	9,95	17° 37'	50,3	0,000	0,000	0°
0,07375	2.94	9,15	18‘ 50'	39,8	0,507	0,507	29,1°
0,0850	2 87	8,36	20° 10’	32,1	0,405	0,912	52,3°
0,09625	2,81	7,57	21г 50'	25,9	0,327	1,239	71,0°
0,1075	2,74	6,78	23° 50’	21,1	0,265	1,504	86,3°
0,11875	2,37	5,99	26° 30'	16,9	0,214	1,718	98,5*
МЗГЮ	2,60	5,20	30°	13,3	0,170	1,888	108,2°

Такой же способ применим и для лопаток с двойной кривизной.
Дальнейшие подробности приведены в книге, указанной в примечания
»а стр. 1074, в которой также рассмотрены осевые лопатки с малый
 большим шагом.

f)	Направляющие аппараты.

Скорость выхода с3 из рабочего колеса имеет составляющие

с3и “ 9^th :	С3т =	• TlDJity

жри иеизмеияющемся расстоянии £>3 между боковыми стоиками вод»
движется свободным потоком по логарифмическим спиралям с утло»
«аклоиа tga3 = с3т: с3и; Ь3 — Ь2-|- 1 до 2 mm (фпг. 1534).

1.	Направляющее колесо (фиг. 1535). Диаметр Т)4 окружности вход»
большей частью на несколько mm больше диаметра D2. За линию JE
у входа (строго говоря логарифмическая спираль) можно приииматг
»вольвенту с диаметром основного круга	sin а3, при чем

аа 4"'s4=	' г1-

Число лопаток z, не должно совпадать с числом z лопаток рабочего
колеса; я4 = 2 до 5 mm, следовательно а5 тоже определяется. Вычерчи-
вание эвольвенты производится прп помощи заменяющей ее дуги окруж-
ости (стр 1081).

(Для численного примера получается

с3и = 9,81 • 23,2:19,76 = 11,5;

с3п = 0,016: (тс • 0,260 • 0,008) = 2,45 m/sec;

tg“3 = 2,45: 11,5 соотв. а3 = 12°Г.

Если дальше выбрать

J?4 = 260 -|- 5 = 265, «4 — 3 mm; Zj — 6,
го получается

dt — 260 sin а3 = 54; аъ «4 — 54 тс: 9 = 18,8;

<Н — 18,8 — 3 = 15,8 шт].
Продолжение направляющего канала по возможности без искри-
влении, соответственно ушпренпю сечения максимум в 10 до 12°.
В многоступенчатых иасосах соединительные каналы между соседними
ступенями следует выполнять по возможности в виде продолжения напра-
вляющих каналов с переходом к скорости входа у следующего колеса.

2.	Гладкое направляющее кольцо, состоящее из двух стенок, соста-
вляющих продолжение стенок рабочего колеса и выполненных в виде
поверхностей вращения. В этом случае имеет место некоторое замед-
ление окружной составляющей си, согласно закона

си — с3иг2:г......................(22)

[Таким образом действие зависит только от радиальных размеров
кольца, а не от того, расширяется оно или суживается. Только при
большом угле а3 коэффициент полезного действия такой же, как у на-
правляющего колеса, в противном случае хуже].

3.	Спиральная камера. В основу расчета спиральной камеры может
быть положена одинаковая средняя скорость для всех поперечных сечений
спирали, так как, благодаря центробежным силам, давление, а следова-
тельно и скорость, уменьшается по направлению от окружности рабочего
колеса кнаружи. Поэтому средний скорость уменьшается тем сильнее, чем
больше увеличивается поперечное сечение спирали.

Правильно сконструированная спиральная камера ограничена поверх-
ностями вращения, как в случав гладкого направляющего кольца, а спи-

Фиг. 1542.

раль ее представляет как бы материальное осуществление пути водяного
потока, который в направляющем кольце течет свободно. Между конеч-
ным сечением спирали и круглым отверстием нагнетательного штуцера
имеется конусообразный переход. Спираль с коническим уширением дей-
ствует точно таким же образом, как направляющий канал направляю-
щего колеса.

Расчет в предположении произвольного очер-
тания АВ поперечных сечений. Через весьма малый элемент
площади bdr (заштрихованный на фпг. 1542) протекает количество воды
dV^ —b dr си = b<lr- (К: г), где для насоса без направляющего колеса
К = г2с3и. Если теперь принять во внимание, что через рассматриваемое
поперечное сечение протекает количество воды У^ = (</>:360) V, то, при
обозначениях согласно фиг. 1543, получается

=	...................(23)

V J г

Отсюда возможно графическое определение изменения <у в зависи-
мости от R путем нанесения значений Ь: г в зависимости от г и посте-
пенным интегрированием.

Если Ъ постоянно, то получается логарифмическая спираль.

В случае круглого поперечного сечения камеры подоб
вый же расчет, при обозначениях, согласно фиг. 1544, приводит к уравнению

Я>° , l/’2r' •	„	720 г. К

Р = £ + И - с > где С = ——......................(24)

« г' тоже может меняться с изменением <р.

Спиральной камере следует, как правило, отдавать предпочтение
веред направляющим колесом в том случае, если конечное сечение ее
получается настолько большим, что возможен плавный переход к отвер-
стию нагнетательного штуцера.

g)	Условия работы.

Если количество подаваемой насосом воды отлично от того, которое
соответствует безударному входу, то меняется также и высота напора.
Точно также с изменением числа оборотов меняется производительность
или высота напора, пли и то п другое вместе. Полную .картину взаимной
зависимости между производительностью, числом оборотов и напором дает
яоверхность, получающаяся прп изображении переменных Vx, п, Нх
в системе трех координат. (Индекс .т показывает, что значения не должны
совпадать со значениями при безударном входе). С практической точки
зрении особенно важное значение имеют линии одинакового числа обо-
ротов, которые можно построить опытным путем, если при неизменном
числе оборотов менять при помощи дроссельного клапана на нагнета-
тельной трубе количество подаваемой воды Vx и измерять соответ-
ственные зпаченпя Уж п II х. Полученные таким образом кривые VXHX
следует поэтому называть кривыми дросселирования. Их можно
получить вычерчиванием, если исходить из закона изменения работы
лопаток. Изображение этих величин дает прямую линию, направление
которой дано на фиг. 1545 для р2 = 90° при бесконечно большом числе
лопаток. Отсюда следует, что теоретическая высота напора при загнутых
вперед лопатках на Affj больше, а при загнутых назад лопатках на
йН2 меньше, чем при лопатках с радиальными концами. При Уж = О
(состояние вибрации) все три вида лопаток дают одинаковые значения .

Из этих линий получаются кривые дросселирования, если, как это
показано на фиг. 1546, по порядку вычесть следующие величины:

1.	Уменьшение мощности вследствие конечности числа лопа-
ток. Получающаяся линия толю прямая и пересекает ось абсцисс
в той же точке F, что и линия
2.	Трение в каналах, включай потери от изгибов и поворотов,
которые возрастают вместе с Va по закону параболы.

3.	Потери от удара при входе в рабочее и в направляющее
колеса, которые также изменяются по закону параболы с вертикальной
осью п вершпной в конечной точке абсппссы Va=V (парабола EG у}.

Получающаяся таким образом кривая дросселирования CDE есть
опять-таки парабола с вертикальной осью.

(Построение кривой дросселирования. Прежде всего проводят прямую
соединяя между собой точки пересечения F и А этой прямой

с осями Vx и Нх, при чем расстояние этих точек от начала координат
равно: на осн Vx OF = u2r. D2b2 tg |52, иа оси Нх О А =	, где

Р — ~~ • (значения S и А, стр. 1078). Затем наносят параболы по-

терь от трения и от удара. Обе параболы заданы вершиной, осью п одной
точкой (I т., стр. 109). Вершиной параболы трения является нулевая

Фиг. 1545.

Фиг. 1546.

точка, а вершина параболы удара лежит в конечной точке G абсциссы
V. Вторая точка параболы трения задана абсциссой V и ординатой
£Tth — Н=(1 — 7]/t)JTth, а вторая точка параболы удара есть точка Е
пересечения ее с осью Нх, при чем

5®=н-“25Ь!+(гтр'Й)1

где <f — 0,50 до 0,60. V, п Н здесь представляют впачения величии
при безударном входе. Искомая кривая дросселирования получается, если
ив ординат примой линии AF вычитать сумму ординат обеих парабол].

Конгруентность кривых дросселирования- Теория и практика со-
гласно приводят к следующему закону:

Кривые дросселирования данного насоса кон-
груентны для всех чисел оборотов. Вершпны их А лежат
иа параболе ОМ фиг. 1547, проходящей через начало координат и имею-
щей осью /7Ж. Если поэтому кривая дросселирования построена (в резуль-
тате испытаний или подсчетом) для одного какого-либо числа оборотов,
то опа легко может быть уже построена для любого другого числа обо-
ротов, так как абсциссы точек А относятся между собой как соответ-
ственные числа оборотов.

[На фиг. 1547, кроме группы кривых дросселирования нанесены также
кривые одинакового коэффициента полезного действия '). Для каждого
насоса существует одна точка В наившодиейшей работы, от которой
во все стороны пдст понижение коэффициента полезного действия. Все

Фпг. 1547.

точки одппакового удара
(а значит и точки безудар-
ного входа) лсасат на пока-
занных пунктиром парабо-
лах с вершиной в начале
координат. Для них произ-
водительность пропорцио-
нальна первой степени,
высота напора—второй, а
коэффициент полезного дей-
ст. пя — третьей степени
числа оборотов].

Фиг. 1548.

Определение рабочей точки. Высота напора, которую дол
вей преодолевать насос, слагается, согласно уравнения (2), стр. 1055,

из постоянной (статической) части, равной геодезической высоте подачи,
и переменной части, возрастают ;й по закону параболы вместе с Ув
и равной высоте сопротивлений в трубопроводе. Поэтому в диаграмме
VKHX изменение выеогы напора представляется параболической кривой

l)	Io .IisiHf, 4C,rptbi Z. d. V d. L 1912, стр. 18)5).
GB (фиг. 1548\ которую можно назвать характерпстпческой
кривой трубопровода, так как она не зависит от тапа насоса
и места установки. Р. бота насоса происходит в точке В пересечения
этой кривой с крп ой дросселировании насоса.

Если несколько насосов работают иа такую же сеть, то высота со-
противлений в случае двух насосов почти в четыре раза, в случае трех
насосов почти в девять раз больше, чем прп одном на осе. Соответ-
ственно этому рабочая точка перемещается из в Всоответе.тве шо
вт>;. (фиг. 1549). Таким образом с увеличенном числа насосов, питающих
общую сеть, производительность отдельных насосов надает.

Прп параллельной работе поршневого и центробежного на-
сосов количество воды 1'ф„, пода-

IO бласть неустойчивой работы. Так как внутри опре-
деленного рабочего участка появляются две точки D и Е пересечения
кривой дросселирования с характеристической кривой трубопровода
(фиг. 1551), прп чем левая точка пересечения I) дает пр i повышении
числа оборотов уменьшение производительности, а при падении числа
оборотов —увеличение количества подаваемой воды, то можно ожигать
неустойчивость в работе, которая н наступает, когда насос работает на
отрезке кривой В'"ГУ. Насос перестает работать, когда число оборотов
ниже того, которому соответствует касательная кривая дросселирования].

Ii)	Регулирование.

1.	Изменение числа о5эрэтов. Это самый лучший способ регули-
ровки и самый экономный даже в том случае, когда прп электрическом
приводе, например от асинхронного мотора, изменение числа оборотов
должно приводиться изменением силы тока в якоре. Про ентное изме-
нение количества подаваемой воды кратно (4 до 10-ти кратного) изме-
нению числ 1 оборотов.

[Наглядную картину производительности прп различных числах обо-
ротов дает кривая (nIQ (фиг. 1552), для построения которой должны
быть известны характеристическая линия I трубопровода ВС п кривая
дросселирования II иасоса для какою-либо числа оборотов.

Хютте. Т. П.

©9
Исходя из конгруептности кривых дросселирования, чертят одну
такую кривую на ирозр' чпоЛ бум ire и перемещают ее шраллельно самой
себе таким образом, чтобы высшая ее точка А двигалась на параболе
АМ. Точки не; осенения С,, О.,, С3...........с линией ВС дают коли-
чества поды Fj, V2. F3....................... а абсциссы «2. а3 ...... переме-

щающейся точки А дают соответственные числа оборотов, прп чем
масштаб абсцисс определяется по отрезку а, которому соответствует
число оборотов походного положения кривой дросселирования. Полу-
ченная кривая DD.,Da имеет горизонтальную касательную, точка касании
которой дает наименьшее возможное число оборотов].

2.	При нсизменяэддемся числе оборотов количество подаваемой воды
чаще всего устанавливается при помощи дроссельной задвижки на нагне-
тательном трубопроводе. Во всасывающей линпп дросселпроваппл пе
рекомендуется из-за образования высокого разрежения перед пастсом
и опасения отрыва воды (допускается только при подаче газч 'бразных
тел). Вращающиеся направляю низ лопатки (как у водяных турбин) дают
.заметную .экономию только в отдельных особо благоприятных случаях >).
Если производительность насоса должна быть изменена на продолжи-
тельное время, то вместо дросселирования следует закрыть несколько
каналов рабочего колеса (по возможности у входа и у выхода). Впуск
воздуха во всасывающий трубопровод прп небольших изменениях про-
изводительности (но меньше 70% норматыюй) также надо считать более
выгодным, чем дросселирование, но такой впуск воздуха создает опасность
отрыва водяного столба во всасывающей линии.

i) Наибольшая допустимая высота всасывания.

Наибольшая допустимая высота всасывания достигнута тогда, когда
в каком-либо месте водяного потока пачппаетс i парообразование (п у с т о т-
иость). В центробежных насосах в этом случае, помимо пад-ппя прииз-
водптельности и понижения коэффициента полезного действия, имеет

мести разъедание материала.

Отношения, подробно рассмотренные для поршневых насосов (стр. 1058),
имеют место и здесь. Па фпг. 1553 приведена зависимость манометр и-
ческой высоты всасывания от температуры воды для средних условий.

Ври центробежных насосах особенно важно, чтобы всасывающий
труби! ровод, а также сальник на всасывающей стороне, были абсолютно
плотны во избежанпе образования воздушных мешков во всасывающей
линии. Усиление всасывающей способности достигается также следую-

щими ко и ст р у кт и в н ы м п мероприятиями: 1) малым отно-

шением —, т.-е. при радиальных насосах малым —, 2) большим числом
с	т2

лопаток; 3) плавной крпвпзнон боковых стенок у входа; 4) малым углом лопа-

ток п малой изогнутостью лопаток назад: 5) небольшой высотой напора

для отдельных колес, следовательно большим числом ступеней, в случае,
если перед насосом нс предвключев подающий насос с малой высотой Напора.
Осевые насосы отличаются особенно слабой способностью вса-

сывания. Для больших высот напора они не могут применяться, вслед-
ствие парообразования, если вода не подается к ним под нанором.

9 Ср. журнал Z. d. V. d. [. 1924 г., стр. 1139.
к)	Пределы применимости центробежных насосов; специфическое
число оборотов.

При малых количествах воды и больших напорах для одного колеса
коэффициент полезного действия сильно понижается, вследствие трения
в каналах между лопатками и о стенки колеса, а также вследствие потерь
в зазоре. Если донустпть определенную предельную величину общих
потерь в колесе и зазоре, то наибольшая допустимая высота вапора
одного колеса при количестве воды V в m3/sec получается из

= C0Dst ^п2,..................(26)

где значение const тем меньше, чем большие потери допущены. Для
обычного радиального колеса может быть принято const = 0,02. Прп
превышении этого предельного значения надо перейти к многоступен-
чатому насосу или же к поршневому, если число оборотов не может быть
повышено. Малые количества подаваемой воды обусловливают таким
образом большие числа оборотов.

|При сохранении определенной формы лопаток возникает для Б
нижнее предельное значение, которое различно для различных форм
лопаток и при чисто радиальных колесах больше, чем при колесах
с двойной крпьпзиоп лопаток плп при осевых колесах. При значениях,
меньших нижнего предела, необходимо разделение массы воды (много-

Фиг. 1553.	Фиг. 1554.

Для характеристики различных форм колеса и тппов насоса поль-
зуются термином „специфическое число оборотов", под
которым разумеют число оборотов такого одноступенчатого насоса, ло-
патки которого во всех частях геометрически под< бвы лопаткам построен-
ного насо а и имеют такие размеры, что дают полезную работу в 1 Р. S.
при высоте напора в 1 ш, следовательно производительность в 75 kg/sec.
Это специфическое число оборотов он оделяется из

^ = 3,65 п y .........................(27)

[Оно прежде всегч тем больше, чем больше отношение fe2: D2. По >тому
при переходе от формы I на фпг. 1558 к формам II, III, III а быстроход-
ность все в зрастает. Дальнейшее повышение возможна прп переходе
к осевому насосу. Затем пь возрастает с уменьшением угла и с уве-
личеиием отношения с2г„: w2. Относительно ограничений при выборе па
остается в силе (применительно к данному случаю) сказанное в отделе
водяных двигателей].

Таблицы на стр. 1096 (иижние горизонтальные ряды) дают обзор
встречающихся иа практике специфических чисел оборотов для различ-
ных конструкций.

I)	Пуск в ход.

Перед пуском насос надо залпть при помощи эжектора, воронки пли
из напорной магистрали. В последних двух случаях необходимы: забор-
ный клапан (во всасывающей коробке) и i оздушные краны во всех сту-
пенях Воздушные краны должны оставатьс, открытыми, пока ле пока-
жете.! из них вода. Когда из насоса удален воздух, пускают его в ход
при закрытых воздушных кранах и закрытой задвижке на нагнетательном
трубопроводе. Когда достигнуто полное число оборотов, постепенно от-
крывают задвижку, но только настолько, чтобы мотор ие перегружался.
Расход энергии про закрытой задвижке составляет почти одну треп
расхода при нормальной производительности.

т)	Конструкция центробежных насосов.

При небольших скоростях воды рабочие и направляющие колес-
могут быть из чугуна, при больших скоростях (насосы высокого давлеа
пня) следует применять вязкую бронзу. Поверхность скольжения, кал
например в месте прохода вала через сальники, следует предохранять
от ржавления либо применением стали с примесью никеля, либо же прп
помощи бронзовой втулки в соответственном месте вала. Во всех зазорах
должны ставиться сменные кольца из нержавеющего материала, стойкого
против износа. В случае воды с большим содержанием газов должны
быть приняты особые меры против разъедания.

Фиг. 1555.	Фиг. 1556.

На фпг. 1555 и 1558 показан насос низкого давления с двехсто-
ронним входом воды (Orlenbach & Vogel A. G., Bitterfeld). Осевое
давление уравновешено не полностью, и небольшое остаточное давление
передается двумя установочными кольцами на подшппннк. Водяное
кольцо в сальнике предохраняет от засасывания воздуха через сальники.
Вода под давлением для кольца берется из пространства зазора. Ведение
всасывающих каналов через камеру делает необходимым резкий поворот
воды перед самым входом в колесо. Поэтому при больших количествах
воды изогнутые входные каналы примыкают непосредственно к всасы-
вающему отверстию рабочих колес.

Изменение направления вступающей воды избегнуто в конструкции
по фпг. 1557 (A. Borsig G. m. b. II., Berlin-Tegel). Водяной подшипник
смазывается водой из вагнетательпого пространства. При больших коли-
чествах воды подшипник этот пристраивается иа всасывающей стороне,
чтобы колесо ие было расположено на весу. Смазка в этом случае—мас-
лом. Направленное всегда влево осевое давление, разгруженное устрой-
ством дыр в колесной втулке и вторым уплотняющим зазором, воспри-
нимается установочным кольцом. Камора ва весу привинчена к крон-

Фиг, 1557.

штейну подшипника и может быть
повернута вокруг его оси. Кон-
струкция для больших напоров
отличается большой приспособляе-
мостью к местным условпям.

Фиг. 1558.

На фиг. 1554 изображен насос низкого давления завода Weise
Sohne с винтообразно изогнутыми поверхностями лопаток, следова-
тельно с большим числом оборотов (тип Myria). Вдающиеся далеко

Фиг. 1559.	Фиг. 1561.	Фпг. 1561.

во всасывающее пространство лопатки обеспечивают, несмотря иа быстро-
ходность, прекрасную всасывающую способность насоса, так что при со-
ответственном направлении всасывающего трубопровода насос может
присасывать воду на высоту до 2 га без предварительного удаления воз-
духа пз насоса. Для воды, загрязненной крупными прпмесями, насос
строится только с двумя лопатками. Допа ки на задней стороне стенкл
колеса служат для восприятия осевого давления

При больших, в сравнении с количеством подаваемой воды, напорах
лучший коэффициент полезного действия достигается прибавлением на-
правляющего колеса (фиг. 1559 н 1560, завода A. G. Balcke, Frankenthal)—
насосы среднего давления.

В многоступенчатых иасосах надо различать камерный
тип, когда все ступени помещены в одном общем кожухе, и кольцевой
тип, когда кожух выполнен в виде отдельных колец, каждое из которых
включает одну ступень (фпг. 1561 и след.).

[В Германии в настоящее время строятся иасосы только кольцевого
типа, так как ремонт такпх насосов даже после продолжительной службы
не представляет трудностей, и облегчается также серийное изготовление
насосов. Но ие надо упускать из виду необходимости прп этом типе
взапмного уплотнении колец, разборки и удаления трубопровода пре
ремонте, а также выверки насоса заново прп сборке после ремонта].

Уравновешение осевого давления может происходить внутри ступе-
ней, например, противоположным размещением рабочих колес попарно,
соответственно двумя группами, или же созданием одинаковых п одина-
ково нагруженных поверхностей давления на обеих сторонах колеса
(фиг. 1561) посредством второго уплотняющего зазора а и отверстий с в ко-
лесной втулке Теперь предпочтительно применяют одну общую для всех
ступеней уравновешенную шайбу А (фпг. 1562, выполнение Borsi?)
Образованный этой шайбой зазор а (с осевой шириной) вместе е доба-
вочным зазором Ь (с радиальной шириной) действует таким образом,
что достигается автоматическое уравновешение, безразлично, в каком
направлении перемещается крыльчатка. Благодаря такому уравновеши-
вающему приспособлению разгружается сальник высокого давления.

Фиг. 1563.

Фиг. 1563 показывает трехступепчатую конструкцию (Weise Sohne

Halle-Saale), в которой потеря воды,
уравновешивающего приспособ-
ления, незначительна по той при-
чине, что шайба п добавочный
зазор имеют как радиальные, так
и осевые (цилиндрические) поверх-
ности уплотнения, а сами колеса
частично разгружены посредством
второго уплотняющего зазора,
наподобие показанного на фиг.
1561. Чтобы сделать подвижные
(рабочие) каналы доступными для
обработки, обращенная ко входу
боковая стенка ставится на за-
клепках.

В насосе на фнг. 1564 (Maffei-
Schwarzkopf-Werke, Berlin) высо-
кая быстроходность достигается

вызываемая применением общего

Фиг. 1564.

нескольких

параллельным включением i
(приспособление для

колес, т.-е. многоструйностыо

достижения быстроходност и).

Эти насосы с направляющими колесами особенно пригодны для непо-
средственного соединения с паровыми турбинами в установках для
водоснабжения. В насо/ах для охлаждающей воды для больших конден-
сационных установок также применяется многоструйность, но в целях
еще большего увеличения числа оборотов насосы эти строятся без напра-
вляющих колес.
Таблица 5. Производительность центробежных насосов (Weise-S8hne, Halle-Saale).

Насосы низкого давления без направляющего колеса с спиральной камерой.

Диаметр колеса . . шт  Диаметр штуцера . , mm  Производители!, . m3/mb  Высота напора . . , m Число оборотов в мин. . Расход энергии Р. S. .  Киэффиц. пол. д. . °	Рабочее колесо с односторонним всасыванием						Рабочее колесо с двухсторонним всасыванием				
	140	175	200	250	285	320	400	425	450	500	600
	30-50	60-90	НО—100	00—150	90-150	125—175	200	200-225	225-250	300-350 50>-550	
	0,1-0,3  5-25 400—ЗОСС 0,3—1,4  25-60	0,4-0,9 5-30 1200-2550  1-5,6  4"-Й5	1,0-1,5  5-30 350—2050  2-15,5  50 -Гй	1-3  5-40 300—!80г 2,2-15  40—7?	1-3  5-40 650—1750 2,2-37 50—7?	1,5—3  5-45 650-1600  3-42  55 — 72	4-6  5-50 560—1480 6,5-90  ‘'5-74	8.о Оеофсг 1- г- — 1- 1 1 1 1 1 1/5 Irtg С5	8-10  5-50 180—1260  13-146 65—76	Йо ОО-Отс см ю — сс г - 1 1 1 1 1 Л1ПОФ‘’ »-i те см гх.	.30—40  5—25 370-690  60—290  ’0 -76
Специфическое число оборот-в (урави. 27, стр. 1091) . . . . ns	63-69	108-89	135-92	114-91	92-90	113-76	142-91	159—87	192-99	204—132	289—182

Одноступенчатые центробежные

насосы с направляющим колесом.

Рабочее колесо

с двухсторонним всасыванием.

Диаметр колеса .  	mm  Диаметр штуцера	mm  Производительность .... m3/min Высота напора	,	. . . m  Число оборотов в мин	  Расход энергии . 	 Р.	S.  КлоФф, !1Л . д	  .	. ° „	180	210	240	275	335	400	450	485
	80	100	125	150	175	225	250	300
	0,4-0,7 12-11  1450 2—2,75 54-62	0,7-1,2 '  16—15  1450  4,5-6,4 55—63	1,1-1,5 20-19  1450  7,3-9 67-70	1,5-2,2 30-28  1450  15 — 19,5 67-70	2,2-3,5 42-40 J430  31 -43,4 66-72	3,5-5  64-63  1450  69-92  72-76	5-8 72-70 1450 107-164 70—76	8-12  83-80 1450 210-280  70-76
Специфическое число оборотов (ур. 27, стр. 1091) ...... п	67-95	72-98	76—92	65-84	62-80	67—69	62-80	71-89

Одноступенчатые центробежные наоооы Myria ‘).

Диаметр колеса 		шт	90	185	210	240	255	320	430	
Диаметр штуцера .... mm	80	125	150	250/200	250	400	500	
Производительность . . m3/min	0,4 0,6 0,8	1 I 1,5 I 2	1,5 | 2,5 | 3,5	4 I S I 7	5	7 | 9	10 I 15 I 18	20 | 25	30
Высота напора	m	7	5	3	8 | 6,5 1 4,5	9 | 7 | 4,2	10,5| ( | 5	15 । 12 | 8,5	24 16 11	14 | 11,5	9
Число оборотов в мин		2800	1450	1450	1450	1450	1450	960	
Расход энергии	Р.	S.	1,1 1 1,1 I 1Д	3,2 3,3 | 3,4	5,8 5,9 I 5,9	14 13,51 13	25 5| 27 26	73 I 72 65	89 | 88	86
Коэффициент пол. действ. . . °/(|	57 1 60 | 48	56 66 | 59	52 66 | 55	66 70 | 60	65 J 70 65	73 1 74 6^	7 1 73	70
Специфическ. чнело оборотов п8	192| 30у| 513	142 20.11 313	163 2501 43<	2о6 388| 540	| 200. 282 412	2001 332 485	279 | 364	476
(Уравй. 27, стр. 1091).			1		1	1		

•) Сравп. фиг. 1558.

Многоступенчатые центробежные насосы.

Диаметр колеса	  mm	140	П5 ~	205	250	300	375	425	475	510
Диаметр штуцера ....... mm	60/50	70/60	80/70	125/90	150/125	175(150	200/175	250/200	300/250
Производительность	m3/.rnin  Высота напора х)	m  Число оборотов в мин	  Расход энергии ’)	Р.	S.  Коэфф, полезного действия . . . %	0,05-0.175  1450 0,23-0,6 34-45	0.2—0,5 11-10  1450  1—1,85 50—60	0,5-0,7 15-14  1450  2,7—3,35  62- 65	0,7—1,1 22—21  1450  5-7  67—72	1,2-2  32-20  1450  12,2-18,3 70-73	1,8-3  53-50  14.70  28,6- 45  74 75	3-4,5  65-62  1450  58,5-82 74-76	4-6 . 85—83  1450 102-146 74-76	6-8  95  1450 167—220 76-77
Наибольшее хошск. число ступеней Специфическое число оборотов п8 (Урав. 27, ст. 1091).	10 35—66	10 51-86	10 63-79	10 56-73	10 49-76	10 47—63	9 52—66	9 49-61	8  56 -64

’) Данные относятся к одной ступени, хотя вообще многоступенчатые модели не подходят для выполнения в виде одной
ступени.
п) Сравнение поршневых и центробежных насосов.

Хотя по данным, приведенным на стр. 1055/56, коэффициент полезного
действия центробежных насооов приблизительно на одну пятую меньше,
чем коэффициент но lesiioro действии поршневых иасосов, однако в сле-
дующих случаях центробежному васосу должно быть отдано предпочтение
перед поршневым, благодаря его меньшей стоимостп, меньшему занимае-
мому месту, меньшим расходам по обслуживанию и ремонту, большей
простоте и надежности в работе:

1.	при больших количествах воды, подаваемой иа небольшую высоту;

2.	при кратковременной работе;

3.	как правило при электрическом приводе (отпадает
промежуточное звено, удешевляется и улучшается мотор), для питания
котлов при средних и больших производительностях, для обслуживания
рудников, для гидравлических установок в качестве передвижных насосов
(водоотливные насосы, пожарные насосы) >).

В случае привода от паровой машины применяется преимущественно
поршневой насос даже при больших количествах подаваемой воды.

При выборе системы насоса часто дают предпочтение центробежному
насосу даже в том случае, если общая сумма эксплоатацнонных расходов
несколько выше, чем для поршневого насоса, так как имеется целый ряд
преимуществ, которые обычно не учитываются при подсчете расходов
(отсутствие поломок в нагнетательном трубопроводе прп закрывании
задвижки, отсутствие толчкообразного движения воды в трубопроводе
и т. д.).

С. Специальные конструкции.

Каждая подъемная машина может быть использована дли подъема
воды, например, подъемный кран с привешаннон к крюку кадкой. Полу-
чающиеся таким образом подъемные механизмы для жидкостей, к кото-
рым относятся также водочерпалки, транспортные шнекп. цепные насосы,
рассмотрены в предыдущей главе о технике транспортирования.

Ниже рассмотрены еще те конструкции, в которых нагнетающая жид-
кость (газ, пар, вода) приходит в непосредственное соприкосновение
с нагнетаемой.

а) Подъем сжатым воздухом.

1.	Насосы Маммут2). Действие основано иа том, что находящаяся
в нагнетательной трубе г жидкость смешивается с воздухом, вследствие
чего уменьшается ее удельный вес. Поэтому окружающая жидкость в со-
стоянии поднять смесь на поверхность. Глубина погружения под уровнем
всасываемой воды, которую следует держать по возможности большой,
должна быть следовательно тем большей, чем на большей глубине нахо-
дится уровень воды (’/3 до s/3 высоты подачи и больше). Подвод воз;уха
по воздухопроводу I, присоединенному к компрессору (фпг. 1565). Насос
находит применение прп подъеме воды из скважин, а также для
поднятия горячих жидкостей, для подачи загрязненной или содержащей

*) Ср. Шредер. Журнал Z. d V d. I. 1924, стр. 277.

1	2) Журнал Z. d V. d I. 1898, стр. 981; 1904, стр. 1080,- Zeitschr. des Obcrschl. Berg ипл

, Huttenmannischen Vereins, 1926, т. I.
песок, а также химически иечпетой воды. Коэффициент полезного дей-
ствия колеблется, в зависпмости от высоты напора и подаваемого коли-
чества, приблизительно от 0,25 до 0,5, считая по работе, затрачиваемой
на приведение в действие компрессора.

|2 Мэнтжю. Для подъема сока и едких
жидкостей служат закрытые сосуды, в ко-
торые притекает подлежащая подаче жид-
кость, в то время как воздух уходит черев
воздушный кран. Затем приток жидкости
и выпуск воздуха прекращается, и подво-
дится воздух под давлением, который и под-
нимает жидкость. Распределение затем пере-
ставляется. и процесс начинается сначала.
Распределение от руки илп автоматическое.
Иногда вместо сжатого воздуха применяется
napj.

Фиг. 1565. 1—воздуш
пая камера; 2-воз
душный цилиндр; 3—
паровой цилиндр.

Ь) Пульсометры.

Пульсометры представляют собою беспоршневые насосы с 2 камерами
Пар поступает в камеры попеременно прп помощи распределительного
шара (М. Neuhaus & Cie., Berlin-Luckenwalde, фиг. 15G0), язычка (Gebr

Фпг. 1566.

Korting A.-G., Hannover) или клапана и вытесняет воду через нагнета-
тельный клапан. Пар затем конденсируется и происходит всасывание

[Применяются, когда небольшие первоначальные затраты п простота
установки важнее, чем величина парорасхода. Иаивыгоднейшая высота
всасывания 2 до 4 т, но может доходить до 8 т. Всасывание прекра-
щается при температуре воды 50° С, и тогда вода должна поступать
самотеком. Высота нагнетания до 50 ш; при больших высотах несколько
пульсометров располагаются один над другим, при чем верхние ступени
ив-ва пагрсвапия воды работают хуже.

Давление пара при небольших высотах подъема около 1,5 at, при
больших на 2 до 3 at выше, чем давление вапора в at; при работе
мятым паром можно получать еще напор в 2 до 4 m высоты. Пар дол-
жен быть возможно сухим. Производительность при напоре в 5 m до
7 m3/min; при 50 m до 2 25 m3/min.

В обыкновенных хорошо построенных пульсометрах объем израсхо-
дованного пара равен 2 до 3-кратному объему подаваемой воды. 1 kg пара
дает полезную работу в поднятой воде в 3000 до 5000 mkg, что соответ-
ствует расходу пара в 54 до 90 kg/e.P.S.h.

При небольших высотах подъема получаются меиее выгодные цифры
производительности, чем прн больших. В соответствии с вышеприведен-
ными цифрами повышение температуры поднятой воды составляет около
2° при высоте подъема до 10 ш; ва каждые добавочные 10 т высоты
подъема надо считать повышение температуры в 1,5°.

3.	Газовые нагнетательные насосы. Для больших производительно-
стей находят применение насосы *) Гумфрп до 420 e.P.S. (315 m3,min
на высоту, достигающую 6 т). О способе действия этих насосов ср.
стр. 1434.

Общий коэффициент полезного действия, взятый по тсплопроизво-
дительности газа и работе в поднятой воде, около 0,16 до 0,25. Расход
угля (антрацита) в газогенераторе 0,4 до 0,65 kg, расход газа кругло
2,2 т3 иа 1с. Р. S. h (при теплотворной способности газа в 1300 kcal/m3).
Установка дешевая; для пуска служит сжатый воздух.

Для небольших производительвостей применяется двухтактная кон-
струкция, прн которой силовой газ поднимает в цилиндре поршень,
связанный с иырялом насоса. Обратное движение совершается посред-
ством груза, связанного с рабочим поршнем].

с) Гидравлический таран (фиг. 1567).

Динамическое давление протекающей рабочей воды закрывает запор-
ный клапан, вследствие чего вода приходит в состояние покоя и произ-
водит удар, который открывает самодействующий нагнетательный клапан
тарана и нагнетает часть воды. Вследствие падения давления рабочей
воды нагнетательный клапан закрывается, а запорный клапан открывается
собственным весом. Процесс начинается сызнова.

[Применение. Когда имеется в распоряжении в большом избытке
рабочая вода под небольшим напором для подъема меньших количеств
воды па большую высоту. Водопровод рабочей воды целесообразно иметь
не длннсе 20 tn. Количество подаваемой воды - от 0,003 до 0,25 m3/min.
Коэффициент полезного действия колеблется между 0,3 и 0,85 и тем
меньше, чем больше отношение высоты нагнетания к действующему

>) Журнал Z. d. V. d. I. 1911, стр. 267; 1913, стр. 885 и 942; 1914, стр. 36, 1Ю6
и 1588: St. и Eis. 1914, Стр. 1I3B.
напору. Для обычных случаев коэффициент полезного действия тарана
равен 0,7].

Гидрофор ') (Ottenser Eisenwerk A.-G., Altona-Ottcnsen) употре-
бляется на оросительных и осушительных установках,—вообще в уста-

новках с большим расходом воды, а также в качестве
повысптеля напора для водосиловых установок. Может
давать большие производительности, чем таран.

[Конструкция: запорный и нагнетательный кла-
паны тарана заменены изогнутыми каналами в под-
вижном (распределительном) колесе. Рабочая вода
приводит распределительное колесо в равномерное
вращательное движение и посредством каналов в ко-
лесе соединяет по.еременно отводную и нагнетатель-
ную трубы с трубой для притока рабочей воды, бла-
годаря чему возникает действие удара, как в таране.
Выполнение вертикальное или горизонтальное. Под-
вижное колесо из чугуна, бронзы плп стали, вал
в шариковых подшипниках. Коэффициент полезного

Фиг. 1567.

действия около 0,7. Достоинства: простота, тихий ход, слабое изнаши-
вание, дешевнзиа].

<1) Струйные насосы.

1.	Водоструйные насосы. Вытекающая пз сопла рабочая вода всасы-
вает нагнетаемую жидкость, смешивается с ней и подает смесь иа
высоту.

[Водоструйные насосы находят широкое применение в горном деле
(прп откачивании воды, в особенности при yi дублении существующих
шахт), при сооружении оснований, для откачивания воды пз подвалов
и т. д. Благодаря простоте и отсутствию движущихся частей насосы эти
пригодны также для подъема илистой или грязной воды.

Производительность до 150 обычно 0,6 до 10 m* 3,h. Давление
рабочей воды 3 до 800 ш падения, большей частью 3,5 до 4 at (давление
водо. ровода). Коэффициент полезного действия 0,1 до 0,3 зависит от
отношения давления рабочей воды к высоте нагнетанпя и от высоты
всасывания].

2.	Пароструйные насосы (эжекторы) применяются для подъема
таких жидкостей, которые допускают конденсирование пара и употре-
бляются как колодезные насосы, насосы для откачки воды на судах, для
подъема мутных жидкостей, кислот, щелочей и, в специальной конструк-
ции, как пожарные насосы на фабриках а).

[Большой расход пара; температура воды повышается с увеличением
высоты подъема. Коэффициент полезного действия сравнительно мал,
а потому применение эжекторов для постоянных водоснабжении и боль-
ших количеств воды не имеет места, за исключением тех случаев, когда
теплота поднятой воды может быть утилизирована. В этих случаях
эжектор превосходит всякий другой прибор своей простотой и надеж-
ностью в работе].

•) Z. d. V. d. I., 1911, ejp. 267.

Э Ср. огр. 643 и са.
Инжекторами начинаются пароструйные насосы, служащие длн
литания паровых котлов. Применяются также в установках районного

Фиг. 1568.

водяного отопления.

Различаются инжекторы невсасывающие п вса-
сывающие. Всасывающие инжекторы (фиг. К68)
(Шефнер и Вудеибсрг) снабжены шпинделем для
pci ул провалил пара. Прп пуске в ход в сопло
пускают сначала тонкую струю пара, пока вода не
начнет выте ать пз переливного клапана; тогда
усиливают паровую струю до такой степени, что
она нагнетает пароводяную смесь через обратный
клапан в котел. Накачиваемая инжекторами вода
может преодолевать противодавление большее, чем
давление пара. Инжекторы, работающие мятым
паром, могут еще питать котлы при давлении в
нпх до 7 at манометр^.; однако, питательная вода
должна притекать к ним самотеком, и температура
воды не должна быть выше 18°. Вода нагревается
инжекторами до температуры 70 до 00°.

IV. Врздуходувки и компрессоры1) (газеcryстител::).

Классификация.

[Л. Поршневые сгустители (поршневые воздухо-
дувки, поршневые компрессоры). Сжатие производится прямо-
линейно движущимся взад и вперед поршнем. Сюда относятся также
ротативные сгустители (сгустители с круговым поршнем), в которых пор-
шень совершает вращательное движение.

В.	Центробежные сгустители (вентиляторы, турбо-
воздуходувки, турбокомпрессоры), существенной частью
которых является вращающееся колесо с лопатками.

С.	Специальные конструкции (струйные воздухо-
дувки, гидравлические компрессоры)].

Общие данные.

1.	Значение охлаждения. Для каждого сжатия, при средней тепло-
емкости н 4 = 1: 427, имеет место:

4Д -	— Ср —Ц) 4~	2 ... (1)

Тепловой эквивалент вну- _ Увеличение теплосо-  Тепло, отданное
тренней (индикаторной)ра- ~ держания газа. ‘ охлаждающей воде,
боты уплотнителя, отне-
сенной к 1 kg.

Таким образом,сжатие сопровождается повышением температуры
которое может быть уменьшено пли уничтожено охлаждением. При

Ц Литератор : Р. Ostertag, Kolbcn- und Turbokompressoren, 3 Auflage, Berlin 1933,
Jul. S ringer; A Hinz. Thcrmodynamische Grundlagen der Kolbcn-und Turookonipresso-
ren, Berlin 1924, Jul. Springer; H. Baer, Dainpfturbinen und Tnrbokompressoren. Berlin
1924, Jul. Springer.
одном и том же давлении р (фиг. 1569) подаваемый объем тем
болине, чем выше температура, слеювательпо, без охлаждения (t/) больше,
чем прп охлаждении (и). Линия сжатия Л|Л2‘ неохлаждаемого компрес-
сора в диаграмме pi- направлена поэтому белое круто, чем таковая охла>
ждаемого компрессора (Л, Л2). Таким образом, благодаря охлаждению,
экономится рабочая площадь Л1.42Л2' (заштрихованная), лежащая между
обеими кривыми. Относительное сбережение работы тем более, чем выше
кратность сжатия p2:pt При больших степенях сжатия охлаждение не-
обходимо еще по топ причине, что значительные повышения температуры
опасны в смысле надежности работы (воспламенение смазочного масла
и т. д.).

В и е о х л а жд е и н о м к о м и р
(следовательно, без трения в газе,
без торможения, без неплотностей),
сжатие происходит по адиабате.

е с с о р е, без внутренних потерь,

—»-»

Фиг. 1569.

Уравнение кривой сжатия AtA2' в диаграмме pv имеет вид
pv*= pt а,* В диаграмме TS (фиг. 157(1) линия сжатия параллельна оси Т.
Потребная работа изображается площадью At	(фиг. 1569) в mkg,

cooTi.ercTBCiiuo площадью At А2' А2 "С”С (фпг. 1570) в kcal.

[Работа эта, сообщенная сгустителю, отнесенная к 1 kg, определяется из

ь-=ст'’'4(й)	(У -‘J-®

или Lad = (1:4) ср (72'-Л),...........(2а)

где для двухатомных газов прп обычной температуре х = : с„ = 1.4
и для сухого воздуха <^ = 0,241, 77 = 29,27 (ср. 1 т. стр. 509),—для
влажного воздуха последнее значение может быть исправлено согл. т. 1
стр. 537, р в kg/m3, v в m’/kg, таблица показателей степени p2-pi,
в 1 т. стр. 514, где индексы 1 и 2 должны быть переставлены. Прп
пользовании таблицами iS значение ALad получается непосредственно,
как расстояние по вертикали между начальным состоянием и изобарой
конечного давления.
Повышение температуры, которое может быть получено также
пз диаграммы TS как вертикальный отрезок А1А2‘, составляет

V -*i =	W* - 1]..................(3)

При полном охлаждении температура газа остается посто-
янной (случаи изотермы). Линия сжатия 2" (фиг. 15G9 и 1570) пред-
ставляет в диаграмме pv равностороннюю гиперболу, в диаграмме TS—
прямую, параллельную оси 8. В случае отсутствия внутренних потерь
потребная работа на сжатие 1 kg газа изображается площадью At А2"В2В1,

соответственно Лг А2 С"С и определяетси из
Lis = Pt г>! In (р2 :pi) — RTt ln(p2:P1)...........................(4)

Тепловой эквивалент этой работы, согласно уравнения (1), равен
количеству тепла, отведенного охлаждающей водой.

Сберегаемая, благодаря охлаждению, работа соответствует в обоих
диаграммах площади А2"А2. В частности получается 41=2Оэ прп /. = 1,4.

Таблица 1.

*2-=1  Pi	2	3	4	6	8	10	25	50
Lad — °	6150	11 080	14 590	20 000	24 400	28 000	45 400	61 800 mkg/kg
V8=I	1,106	1,175	1,227	1,305	1,367	1,416	1,644	1,840
<э’—«I =0	64	108	142	196	238	273	443	603 °C

При неполном охлаждении компрессора линия сжа-
тия А, А.,, вообще, имеет вид политропы ра" — р^™- Если вет одно-
временного подвода тепла вследствие внутренних потерь, то всегда
1	Рабочей площадью на фиг. 1570является площадь.41Л2Л.й//С"С'.

Потребная работа на kg и повышение температуры получаются пз урав-
нения (2) соответственно (3), если поставить п вместо v-

Вышеприведенная числовая таблица показывает, что прп отношениях
давлений (кратностях сжатая) свыше 3 до 4 охлаждение дает уже зна-
чительное сбережение работы.

2.	Коэффициент полезного действия. Внутренний (инди-
каторный)

работа свободного от потерь сгустителя

И/ —	----------------------------------------_------

действительная внутренняя индикаторная работа

где, следовательно, числитель может представлять одну из вышеприве-
денных работ, учитывает так называемые внутренние потери, т.-е. те,
которые возникают во время самого процесса сжатия в ферме трепня
газа, торможения, иенлотностей и т. д., и которые опять сообщаются газу
в виде тепла. Следствием такого вагреванпя газа, па которое траттся
известная работа компрессора, является то, что либо кривая сжатия
в диаграмме pv становится более крутой, либо требуется более сильное
охлаждение, чем при свободном от потерь сгустителе. Так, например,
работа Т . т
— -^г •

при неохлажденном сгустителе вместо адиабаты сжатие идет по полит
ропе AtA2 (фиг. 1571) с показателем В этом случае, т. к. д = 0,
то по уравнению (1) получается Ь{~ср (t2 — tt) 1/А и

Ъ = Lad:Li = (t2 —	—tj) пли #2—tj = (t2 — *,) :. . . (5)

Общая дополнительная работа вследствие внутренних потерь равна
сумме AR из этих потерь (площадь Л^уСС') и добавочной работы
сжатия ЛК (площадь At Ла'Л12), вызванной подведением тепла:

Механический коэффициент полезного действия
___________ действительная внутренняя
Г‘>л_______произведенная работа

учитывает механическое трение на поверхностях скольжении.

Адиабатический и изотермический коэффициент
нолезного действия. Здесь мощность относят к определенному
идеальному процессу, а именно: прп пеохлаждаемых компрессорах к адиа-
батическому, а прп охлаждаемых — к изотермическому сжатию.

Пусть обозначает:

Ne потребную мощность на валу компрессора в Р S.

Gsk вес подаваемого в нагнетательную линию воздуха в kg/sec.

Тогда адиабатический коэффициент полезного
действия

^lad = Lad  Le — Gsfc Lad • 75A^e ........ (6)
и изотермический коэффициент полезного действия

’Ий ~	: Le - Guh Lis • 75Ате, ....... (7)

где Lad и Lts получаются нз уравнений (2), (2а), соответственно (4).

[При этом начальное состояние при определении Lail п Lis должно
быть отнесено, согласно новейших норм !):

а)	для одноступенчатых компрессоров к тем-
пературе всосавного газа;

Ъ)	для поршневых компрессоров, с числом
ступеней не больше двух, и для турбокомпрессо-
ров—к среднему арифметическому температур
всосанного газа п поступающей охлаждающей воды,
с) для поршневых компрессоров с тремя
и более ступенями и, по меньшей мере, с двумя
промежуточными холодильниками,—к температуре
поступающей охлаждающей жидкости].

Из уравнений (6) и (7), на основании извест-
ных опытных значений коэффициентов т,й(г или т|<8
определяется потребная мощность Ne (стр. 1111
и 1136).

Для неохлаждаемого. компрессора, очевидно т)пй = т;,- цт, поскольку
не принимается во внимапие охлаждение на поверхности кожуха. В этом
случае = т;йй: f]m может быть вычислен по уравнению (5), если непо-
средственно измерить температуры и t2 у входа и выхода и опреде-
лить 1г'—при помощи уравнения (3) или таблицы энтропий.

’) Правила для испытания вентиляторов и компрессоров, уст аповлештме Союзом гер-
манских инженеров v Союзом германских машиностроительных заводов, Берлин, 192%

те

Фиг. 1571.

Хшттр. Т. II
1Ш MIIUW1 HUUHJM.

[Относительная влажность (I т., стр. 535)1. у~РсГ.ра,—
где ра есть парциальное давление содержащегося в воздухе пара, a ps—
соответствующее данной температуре давление насыщенного пара, —
уменьшается во время сжатия, вследствие значительного повышения
температуры газа, однако, при следующем затем охлаждении так сильно
возрастает, что достигается точка росы и выделяется вода. Поэтому
в промежуточных холодильниках и нагнетательном трубопроводе должен
быть предусмотрен дренаж).

Начальное и конечное состояния. Вес 1 ш3 воздуха при абсолютной
температуре Т = 273 -}-I, давлении р в at, относительной влажности
и соответствующем температуре Т давлении насыщенного пара ра в at,
которое должно быть взято из т. 1, стр. 520, таблицы 2, составляет в kg.

у = 342 -р:Т— 129 ср -р„:Т..................(8)

откуда v = 1: у. Обыкновенно влияние влажности, а следовательно, зна-
чение второго члена уравнения 8 очень мало, и им можно пренебречь.

Каждый сгуститель должен быть таких размеров, чтобы он мог да-
вать требуемое количество воздуха даже при самом низком для данной
местности барометрическом давлении и самой высокой местной темпера-
туре (воздуходувки для доменных печей и для выплавкп стали). Из-за
сопротивлений при засасывании надо от давления, господствующего у па-
чала всасывающего трубопровода, вычесть от 1 до в % (у поршневых
компрессоров больше, у центробежных меньше), конечное давление брать
на соответствующую величину большим, чем давление в напорном воз-
душном колпаке или в сборном воздухопроводе. Затем необходима неко-
торая прибавка по причине нагревания воздуха во всасывающем трубо-
проводе.

Воздух следует забирать в том месте, где он наиболее сух и имеет
наименьшую температуру; по возможности не пз машинного помещения.

[Рекомендуется включение воздушного фильтра во всасывающий воз-
духопровод во избежание загрязнения машины].

А. Поршневые сгустители (поршневые воздуходувки
и поршневые компрессоры).

а)	Осуществление охлаждения.

Непосредственное введение охлаждающей воды в рабочее простран-
ство (мокрые компрессоры) больше не применяется по причине неудовле-
творительного охлаждающего эффекта и неудобств, связанных с подачей
воды (опасность водяного удара, малое число оборотов и поэтому боль-
шие размеры, заполнение трубопроводов водой).

Охлаждение во время сжатия сводится к охлаждению рубашки и кры-
шек цилиндра. При более высоких кратностях сжатия (Pg:y>i^>4) вся
работа кроме того подразделяется на несколько ступеней, чтобы возможно
было применять промежуточное охлаждение.

[На фпг. 1572 и 1573 изображен в дишраммахpv и TS процесс сжатия
в двухступенчатом компрессоре, при чем принято, что за 1 ступенью воздух
охлаждается до начальной температуры, и что сжатие в отдельных ци-
линдрах происходит по адиабате. Выигрыш в работе, благодаря проме-
тгт-.тг..crrrLv.ui'ol.	11U4

жуточному охлаждению, соответствует рабочей площади над А2В1В2,
излишек работы против изотермического процесса соответствует площадям
между этой линией и изотермой. Из энтропийной диаграммы фиг. 1573
следует, что экономия будет наибольшей, когда точка делит пополам
отрезок AtC, следовательно, когда рабочие площади и повышения темпе-
ратуры одинаковы в обеих ступенях. Отсюда, согласно уравнению 3,
стр. 1104, следует: р2:р,=ре:рг=х, а потому отношение давлений
в каждой ступени x — ^Pe'-Pi-

Соответственно при числе ступеней i отношение давлений получается

Флг. 1572.	Фиг. 1573.

Для давлений до ж 10 at abs (иногда и для значительно больших) выби-
рают i = 2 ступеням. Если придерживаться того же предельного отно-
шения давлений a'max = j/10:Z в каждой ступени, то 3 ступеней достав
точно для давлений до (У1о)8 = 32 at abs, 4 ступеней — до (]/~ 10)4 =
= 100 at abs, 5 ступеней—до (|^1Ь)Б = 320 at abs.

Для некоторых областей применения предписывается верхний предел
для температуры, так что допускаемое отношение давлений в одной сту-
пени может быть найдено из уравнения 3 (стр. 1104), если в нем поста-
вить я=1,3 до 1,4 вместо /, в виду охлаждения рубашки и крышек.

[Примеры. Для двуступенчатого компрессора, при рс = 7 at abs,
Pj = 0,95 at abs, отношение давлений в каждой ступени получается
х — р2 '-Pi —У 7 :0,95 = 2,72, следовательно р2 — 2,72-0,95 = 2,58 at abs.
Для трехступенчатого компрессора, при ре = 25 at abs и рг — 0,9,

,	а?=У25 :0,9 = 3,02,

следовательно, р2 — 3,02  0,9 = 2,18, р3 = 3,022 • 0,9 — 8,22 at absj.

Падение давления в холодильнике должно быть принято в среднем
приблизительно в 1:10 имеющегося давления, почему конечное давление
предшествующей ступени должно быть выбрано на 5% выше, а началь-
ное давление на последующей ступени на 5 % ниже, чем найденные выше
значения.

В случае компрессоров высокого давления с конечными
давлениями свыше 50 at вышеприведенный способ расчета не является уже
достаточно точным, так как теплоемкость меняется. В этом случае лучше
всего определить промежуточные давления, пользуясь энтропийной дна-
--------------------------Ш. РАБОЧИЕ МАШЙЙЬЁ

граммой JS для газов, для каковой цели следует разделить изотерму,
имеющую в этой диаграмме вид кривой линии, между начальным давле-
нием и конечным ре па столько равных частей, сколько предположено
ступеней Так как с повышением давления теплоемкость растет, то
в высших ступенях получаются теперь меньшие повышения температуры,
чем в низших1).

[Промежуточные холодильники в большинстве случаев предста-
вляют собой поверхностные холодильники с медными трубками,
наподобие поверхностных конденсаторов (стр. 635 и сл ); впрыскивающие
холодильники применяются редко. Для достижения хорошей теплопере-
дачи скорость движения воздуха берется возможно большой, при чем вода
течет внутри трубок, а воздух снаружи, или же наоборот. В первом
случае должно быть поперечными стенками обеспечено перпендикулярное
поступление воздуха на поверхность трубок, и расстояние между труб-
ками должно быть возможно меньшим. Надо также иметь в виду, что
при таком распололсснни температура камеры выше температуры трубок,
почему легко происходит поломка трубок, если они развальпованы в дни-
щах. Всегда применяется противоток. Охлаждающие трубки диаметром
от 20 до 40 mm при толщине стенок в 1 до 2 mmj.

Величина площади охлаждения f (измеренная на воздушной стороне)
получается из f — JF: (к Дж), где W есть количество отводимого в час
тепла в kcal, к—-коэффициент теплопередачи в kcal/m2h, Дт—средняя
разность температур вдоль всей поверхности охлаждения; обе последние
величины должны быть взяты согласно I т., стр. 497—500.

Вследствие малой толщины стенок молено положить к =	: (а) -ф- а2).

Коэффициенты теплопередачи aj (воздушная сторона) и а3 (водяная сто-
рона) берутся из уравнений от {а до 4, I т., стр. 489; скорость воздуха
еколо 20 m/sec.

[Чтобы съэкономпть на дорого стоящей поверхности охлаждения
и уменьшить расход воды, газ охлаждают не до начальной температуры ij,
а до температуры t.2i которая приблизительно на 10° выше начальной,
в случае свежей воды, и на 20° выше в случае воды, охлаждаемой
в градирне. Тогда W получается из W =	— £>,), где ср = 0,241,

t2 есть температура выхода из предыдущей ступени, G — подаваемое
количество в kg.li.

Температура уходящей воды принимается не выше 30°. Расход воды
составляет около 2,5 до 8 kg на 1 ш3 всосанного воздуха при конечном
давлении приблизительно 7 at, включая расход на охлаждение рубашки.
Малые значения годны только для больших производительностей].

Ъ)	Действительный рабочий процесс.

Вследствие сопротивлений в трубопроводе и распределительных орга-
нах линия всасывания АВ в индикаторной диаграмме (фиг. 1574) лежит
ниже линии давления всасывания приблизительно на 5 94 этого да-
вления и несколько ближе подходит к этой линии опять на второй поло-
вине хода. По той же причине линия выпуска CD лежит выше линии
конечного давления р2 в среднем на 3 до 594 этого давления.

Ч Остертаг, жури. Z. d. V, d. I. 1922, стр. 649.
Из-за обмена тепла между стенками цилиндра и воздухом пи сжатие
(липпя ВС), ни обратное расширение воздуха, находившегося во вредном
пространстве (линия ВА), не происходит строго по политропе. Начало
сжатия идет с подводом тепла от стенок к воздуху, а конец сжатия—
с отдачей тепла стенке. Таким образом, в случае охлаждения рубашки
и крышек, сжатие идет по линии ВС в энтропийной диаграмме (фиг. 1575).
Во время выпуска воздух продолжает охлаждаться, так что точка, изобра-
жающая его состояние, перемещается при постоянном давлении из С в В.
При обратном расширении из вредного пространства продолжается вна-
чале отдача тепла воздухом, но затем она сменяется энергичным прито-
ком тепла (линия В А).

(Поэтому показатель политропы для линии сжатия может быть в сред-
нем принят п = V. = 1,4, если идет речь об определеппи величины работы.
На фиг. 1574 это выполнено по способу, указанному в I т., стр 515. Для
линии расширения показатель	а именно: т = 1 до 1,2. При вы-

черчивании индикаторной диаграммы линию ВА большей частью считают
равиосторонпей гиперболой,

Фиг. 1574.

т.-е. принимают т = 1.

Коэффициент подачи X
(ср. I т., стр. 519), зависит: 1 2

Фиг. 1575.

1. От обратного расширения сжатого во вредном пространстве воз-
tyxa, соответственно множителю

>n = s, ; S = 1 — е0 [(Р2 : Pi)1'” — 1] ИЛИ = 1 — е0 [(»/ : »а') — Ц (1>
где, согласно фиг. 1574, обозначают:

е0 = s„: s — отношение вредного пространства к объему, описывае-
мому поршнем,

г>/, п2'—удельные объемы в конце и начале обратного расшпреппя,
которые относятся также к точкам В и А фиг. 1574 и 1575 и должны
быть взяты из энтропийной диаграммы, если не предпочитают пользоваться
первым выражением;

2. От понижения давления воздуха во время всасывания, соответ-
ственно множителю

Xj — л/: Sj;
3.	От передачи тепла от стенок к воздуху во время всасывания,
соответственно множителю Х2 (подробнее, см. I т., стр. 519).

4.	От неплотностей в поршне и клапанах, соответственно множи-
телю Хд.

Таким образом	X = Х0-Х1-Х2-Х3.

Большей частью ограничиваются определением Хо по уравнению (1)
и принимают для X несколько меньшее значение, или лее берут
XqXj = д1': s из снятой с машины индикаторной диаграммы; прп золотни-
ковых компрессорах, для случая слишком раннего открытия всасывания,
последний способ неточен. Самым точным является измерение количества
воздуха в нагнетательной трубе при помощи сопла1)].

Значения X колеблются:

у компрессоров для конечного давленпя около 7 at между 0,86 и 0,92,
у воздуходувок для доменных печей............между	0,82 и 0,90,

у небольших компрессоров .......................от	0,7 и выше.

Так как прекращению подачи воздуха соответствует X = 0, то из
уравнения (1) получается следующее значение наибольшего возможного
отношения давлений:

&’2^Шах=К1:ео) + 1]’”,

например, при ео = О,О5, т = 1, (p2:pi)ma.x = 21.

При известных обстоятельствах, таким образом, уж одно только со-
ображение относительно коэффициента подачи вынуждает прибегнуть
к многоступенчатому сжатию (важно для вакуумных насосов).

с)	Определение основных размеров.

Вычислив объем сжатого воздуха V в m3/sec (стр. 1106), определяют
объем FS (F — действительная площадь поршня, .S' — ход), описываемый
поршнем одноцилиндрового компрессора или поршнем цплпндра низкого
давления многоцилпндрового компрессора, при числе оборотов п в минуту,
из уравнения

У=у(^&г:60)Х,.......................(2)

где j = 1 для компрессоров простого действия, j = 2 для компрессоров
двойного действия. Коэффициент подачи X надо прикинуть (ср. выше п. Ъ).

Что касается величины S: D (отношенвя хода поршня к диаметру)
и числа оборотов и, то применимы те же соображения, что и для паро-
вых машин (стр. 568).

Площадь сечения fs всасывающего патрубка опре-
деляют, принимая среднюю скорость воздуха V: fs = 10 до 20 m/sec.
Таким же образом, площадь сечения нагнетательного
патрубка fd определяется из V:f$ = 10 до 15 до 30 m/sec.

Размеры цилиндров высокого давления многоступенчатых компрес-
соров определяются по найденным из уравнения (2) значениям для ци-
линдра низкого давления на основании того соображения, что ход для
всех ступеней один и тот же и, поэтому, действительные площади поршня

•> См. првм. стр. ПОД-
при одинаковой относительной величине вредного пространства относятся,
как объемы. Последние наиболее точно определяются из энтропийной
диаграммы. Если пренебречь падением давления в промежуточном холо-
дильнике, изменением теплоемкости при более высоких давлениях и не-
полнотой обратного охлаждения, то можно пользоваться законом
Мариотта.

[Прп большой разнице между величинами отношения вредного про-
странства к пространству, описываемому поршнем, в отдельных ступенях,
вычерчивание объемной диаграммы дает все необходимые данные, так как
диаграммные длины относятся, как действительные площади поршня. При
этом имеется возможность учесть также влияние конечности величины
промежуточного холодильника иа вид линии всасывания, применяя соот-
ветственным образом способ, указанный на стр. 539 для паровых машин
кимпаунд.|

<1) Определение необходимой мощности.

Подробный способ: Определить при помощи индикаторной диаграммы
средние индикаторные давления в отдельных ступенях, как в случае паро-
вой машины.

Без индикаторной диаграммы среднее теоретическое индикаторное
давление для каждой ступени (т.-е. без внутренних потерь) получается
как произведение потребной работы на 1 т3 воздуха яа Xq - 10-4. Если
вставить значения давлений в kg/cm2, то получается (стр. 1104).

(п — 1) : п

М

Р1)

Ikreop я'______। ^оР1

. .(3)

где Хо дается уравнением (1) стр. 11Г9, и обычно и = х=1,4. Вслед-
ствие торможения и трения р; = р,теор  1 : тр, (т)д ~ 0,94) ’), откуда
ипднкагорпая мощность Ng — Fum: 75р(. В уравнении (3) предполагается,
что линия сжатия и линия расширения имеют одинаковый показатель п,
однако, происходящая отсюда ошибка незначительна.

Более простой способ нахождения потребной индикаторной работы
состопт в том, что определяют адиабатические единичные перепады Д La(l,
в ступенях либо вычислением по уравнению (2) стр. 1103, либо непосред-
ственно из энтропийной днаграмы, как вертикальные отрезки.

Если при этом сопротивления при течении уже учтены соответствен-
ным выбором начальных и конечных давлений (стр. 1106), то надо сделать
еше только добавление в 3 до 6% на неплотности. Тогда потребная
лидикаторная мощность в P.S. будет

^=1,03 до 1,06 (?sec2 ^Lad- 45.

Потребная эффективная мощность Ne =	: v|,n при чем механиче-

ский коэффициент полезного действия т;иг в компрессорах с приводом от
паровой машины = 0,85 до 0,95, в компрессорах с электрическим или
ременным приводом (мощность измеряется на кривошипном валу)
0,79 до 0,83.

1) Ср. A. Hinz. Thermodynamische Grundlagen der Kolben- und Turbokompressoren,
Berlin 1914. Jul. Springer.
По Ne можно, согласно уравнений (6) и (7) (стр. 1105), определить
адиабатический или изотермический коэффициент полезного действия.
У двухступенчатых больших компрессоров с паровым приводом т]й — 0,72
до 0,78, если не принимать во внимание механические потери на трение
в паровой машине; если же учитывать потери в паровой машине, т.-е.
отнести коэффициент полезного действия к индикаторной работе паровой
машины, то v)!g = 0,65 до 0,71. Расход тепла на получение 1 т3 сжатого
воздуха давлением в 7 at составляет в паровых поршневых компрессорах,
прп обычных давлениях пара, 450 kcal, в газовых поршневых компрес-
сорах, без использования отработавшего тепла, 250 kcal ').

е)	Соотношения сил.

В паровых компрессорах, поршень которых непосредственно соеди-
нен с паровым поршнем, части движущего механизма воспринимают
в концах хода сумму наибольших давлений поршней парового и воздуш-
ного цилиндров и поэтому получаются очень тяжелыми. К середине хода
действующая на эти части сила быстро убывает до нуля. Расчет махо-
вика приведен на стр. 333 и ел. В вертикальных машинах действие веса
уравновешивается либо противовесом на маховом колесе, либо неодина-
ковым распределением работы на обеих сторонах цилиндра.

f)	Распределение.

В качестве распределительных органов применяются как клапаны со
свободным ходом, так и золотники. Однако, золотники должны употреб-
ляться (несмотря на небольшие конечные давления) только в соединении
с клапанами, так как начало выталкивания (точка С, фпг. 1574), меняется
с конечным давлением в далеких пределах.

1.	Клапаны (ср. стр. 69). Устанавливаются либо в крышках цилиндра
(малое вредное пространство, но плохое охлаждение), либо в корпусе
цилиндра (большое вредное пространство). Клапаны должны легко вста-
вляться и выниматься через особые, закрытые крышками, отверстия.

Расчет. Поперечное сечение прохода в седле = Fum: ev

Здесь обозначает:

F — действительную площадь поршня в т2,
и,л •— среднюю скорость поршня в m/sec, при чем значение этой ско-
рости финимают для всасывающего клапана равным среднему
значению Sln:6o, так как клапан открыт почти во все время
хода; для нагнетательного же клапана за скорость поршня при-
нимают среднее значение 2) ее, имеющее место во время корот-
кого выталкивающего хода, и равное 3 81пц—оо8ф):ф°, где
ф° = ls0— <?° обозначает в градусах угол, описываемый кри-
вошипом во время выталкивающего хода s2 (фиг. 1574). Угол ф
. (з : 2) — &> .

определяется из cos ф =  ----—— (длина шатуна принята

S , £>

бесконечной);

Cj — среднюю скорость воздуха в m/sec, которая может быть ирп
пята равной 20 до 25 до 30 m/sec.

•) St. u. Е. 1921, стр. 1572.

Ср. также примечание стр. 1102 и 1108.
Отсюда для нагнетательных клапанов в большинстве случаев полу-
чается меньшее поперечное сеченне, чем для всасывающих.

Нагрузка на клапап определяется из (Fo + G) : f\ = 0,005 до
0,03 kg/cm2, при чем меньшие значения берутся для всасывающего,,
а большие для нагнетательного клапана.

Перед собственным весом клапана G поставлены знаки +, так как
установка клапана может быть сидячей или висячей. Для вертикального
положения надо принять G равным нулю. Так как тот же клапап при-
меняется обычно для всех трех случаев, то при расчете лучше всего
брать знак минуса. Тогда получается напряжение пружины Fo для сидячего
клапана. Нагрузка пружины при наибольшем ходе 2 до 3

Фиг. 1579.

Фиг. 1580.

Примеры конструкций клапанов. На фиг. 1576 до 1578 показан простой
кольцевой клапан фирмы Borsig с направляющими поводками (клапан
Lindemann), выполняемый в различных размерах (j\ = 6 до 200 ст2); на
фиг. 1579—трехщелевой клапан Rogler-Horbiger с дугообразными поводками
и доски с подушкой на ловителе; нафиг. 1580—клапан с направляющими
пружинами завода Thyssen, Miillheim-Ruhr; на фиг 1581—плоский пружин-
ный клапан DEMAG, в котором при открывании тонкие полосы листо-
вой стали вследствие собственной упругости дугообразно прилегают
к ловителю.

2.	Распределение золотником. Золотник управляет всасыванием пол-
ностью, а у выталкивания только закрытием (точка Z), фиг. 1574),

между тем как начало вы-
талкивания устанавливается
клапаном со свободным хо-
дом. Иногда золотник упра-
вляет только всасыванием.

Фпг. 1582.

Фпг. 1581.

Фиг. 1583.

На фиг. 1582 показано в разрезе распределение по первому из указан-
яых способов (распределение системы Кестер, Франкфуртского завода
бывш. Покорный и Витекинд)

[В указанном на фигуре положении
правая сторона цилиндра сообщена с
пространством всасывания 8, благодаря
открытию золотником канала С.; левая же
сторона через канал С2 сообщается с
колоколообразным клапаном В, а значит
и с пространством нагнетания Е, таь
как клапан приподнят воздухом. Пор-
шень движется влево. В левом мертвом
положении рабочего поршня кромка зо-
лотника f переходит за кромку d золот-
никовою зеркала. Так как, однако,
согласно вычерченной на фиг. 1583

золотниковой диаграмме, золотник продолжает итти влево еще па р -|- i,
то клапан В остается открытым до левого мертвого положения золотника.
Закрытие его происходит под влиянием небольшого вытеснения золотника
бесшумно. Когда затем золотник движется вправо, происходит обратное
расширение сжатого в золотниковой коробке воздуха, как показано на
вычерченных под золотниками индикаторных диаграммах золотниковой
коробки. В момент, когда канал цилиндра опять открывается (точка G,
фиг. 1583), должно господствовать одинаковое давление как в цилиндре,
так и в золотниковой коробке. Вслед за тем давление тотчас опять воз-
растает, так как в цилиндре происходит сжатие. Индикаторная работа
обоих поршней должна быть прибавлена к работе поршня. В последней
части хода открывательное движение клапана В замедляется перекрытием
отверстия L. Во избежание потерь от торможения закрытие всасывания
должно произойти уже за мертвой точкой (точка F, фиг. 1583).

В небольших компрессорах той же фирмы распределительным орга-
ном служит массивный всасывающий клапан, установленный в камере
над кривошипным валом. Клапан непосредственно управляется кулачной
шайбой, насаженной на кривошипный вал.

В небольших компрессорах завода Balcke, Frankenthal (Pfalz) вса-
сывание в первой ступени осуществляется при помощи щелей, открывае-
мых и закрываемых поршнем (фиг. 1591)].

Золотниковые распределения допускают большее поперечное сечение
всасывания, чем клапаны со свободным ходом. Опасность удара клапана
значительно меньше. Но они вызывают большие потери на трение, боль-
шие вредные пространства и требуют больших первоначальных затрат.

g)	Регулирование подаваемого количества воздуха.

Регулирование производится:

1.	Изменением числа оборотов; применяется всегда при приводе от
паровой машины или большого газового двигателя; в основном произво-
дится таким же образом, как у водяных насосов (стр. 1067).

2.	Включением и выключением вредного пространства, так как при
атом, согласно уравнения (1), меняется коэффициент подачи Хо. Как видно
из фиг. 1584, при этом

3.	Обратным отведением части всосанного воздуха во всасываю-
щий трубопровод, в котором органы всасывания держатся открытыми за
мертвую точку; легче всего выполнимо прп золотниковом распределении
всасывания.
4.	При помощи автоматов, которые приводятся в действие силовым
поршнем сГ (сервомотором), как только давление воздуха достигает наи-
высшей допустимой величины (фиг. 1585). Сервомотор приводится в дви-

жении давлением воздуха

Фиг. 1581.

и управляется вспомогательным поршнем /г.
На фиг. 1585 (FMA) выключение достигается
полным закрытием всасывающей трубы самим
силовым поршнем. Как только давление
падает до 0,5 at, распределительный клапан Л
опять открывает трубу, т.-е. соединяет снова
пространство за поршнем d с атмосферой.

|В показанной на фиг. 1587 конструкпии
DEMAG поршень сервомотора к снабжен
хомутом т, который открывает всасываю-
щий клапан, так что компрессор работает
вхолостую. Распределительный поршень
сервомотора нагружен гирями с и шарами^
и движется в узком цилиндре а.

Фиг. 1587.

Выключение может производиться также соединением обеих сторон
цилиндра компрессора двойного действия или остановкой компрессора,
при чем сервомотор либо переводит вилку ремня, либо выключает пуска-
тель электромотора, приводящего в движение компрессор.

В последнем случае ВКЭ применяет приспособление *), при помощи
которого последующий Пуск компрессора происходит вхолостую, и подача
воздуха начинается только по достижении полного числа оборотов, бла-
годари чему уменьшаются потери при пуске].

Приемы 2, 3, а также поднятие всасывающего клапана в случае 4
должны производиться при многоступенчатых компрессорах одновременно
во всех ступенях.

h)	Конструкции.

На фиг. 1587 дан схематический разрез горизонтального одноцилинд-
рового компрессора с дифференциальным поршнем (Саксонского маши-
ностроительного завода, бывш. Гарт манн в Хемнице), у которого
промежуточный холодильник помещен в раме.

’) Жури. Z. d. V. d. I. 1924, стр. в.
Фиг. 1588 дает соответственную конструкцию фирмы Клейн,
Шанцлин и Беккер во Франкентале. Здесь промежуточный холодильник
находится на цилиндре. На фиг. 1589 и 1590 показан дифферен-
циальный компрессор с распределением Кестера (FMA, стр. 1114)
и с вертикальным холодильником (с U - образно изогнутыми трубами).

Привод от паровой машины рекомендуется для мощностей свыше
300 P.S.; расположение компаунд также и дли паровой части; при этом
одноименные цилиндры размещаются один за другим. Если в воздушной
части распределение золотниковое, то паровые цилиндры располагаются
ва воздушными. Поршневые штоки сквозные. Соединение воздуш-
ного и парового цилиндров фонарем плп стяжными болтами.

Фиг. 1590.	Фиг. 1591.

На фиг. 1591 показан вертикальный двухступенчатый компрессор
высокого давления завода Бальке, Франкенталь, у которого всасывание
в первой ступени производится щелями и управляется поршнем.

О вакуумных васосах для конденсационных установок, в том числе
сухих воздушных насосах, ср. стр. G50.
At. Сгустители с вращающимся поршнем.

Сгустители с вращающимся поршнем более пригодны для высоких
чисел оборотов, чем таковые с поршнем, двигающимся взад и вперед.
Дальнейшими их преимуществами являются: отсутствие клапанов и криво-
шипного механизма, легкая регулируемость и небольшой вес. Недостатки:
сильное изнашивание в местах уплотнения и большие потери вследствие
неплотностей. Поэтому они находят применение, главным образом, для
небольших давлевий.

Конструкции: Вентилятор Рута (фиг. 1592, Эрценского завода,
Aerzen — Hameln). Два крыла из чугуна илп стали, имеющие форму
цифры 8, прп помощи одинаковых зубчатых колес,
сидящих на их валах, вращаются в противоположных
направлениях, так что с одной стороны они касаются
стенок камеры, а с другой — соприкасаются между
собой непроницаемо для газа.. Для определения про-
филя крыльев служат правила зубчатых зацеплений.
Крылья нагнетают всосанный воздух по направлению,
перпендикулярному к плоскости, проходящей через
оси. Уплотнение лучше всего достигается тщательной
обработкой, без применения каких-лпбо уплотняю-
щих или смазывающих материалов. Обычно вентилятор
(в противоположность фиг. 1592), так что крылья

поддерживаются сжатым воздухом, и подшипники разгружаются. Венти-
ляторы Рута применяются для количеств воздуха от 0,5 до 470 m3/min
и давлений до 6000 mm водяного столба
(обычно же меньше 1 m водяного столба). При
малых производительностях число оборотов
доходит до 1000 и с увеличением количества
подаваемого воздуха уменьшается до 170. Пода-
ваемое количество воздуха в m:,/sec опреде-
ляется приблизительно по формуле:

v — X п Б : 30 • [(кВ2 : 4) — F],
если п—число оборотов
в минуту, В — ширина
по оси, I)—диаметр в m
и F—поперечное сече-
ние крыльев в т2. Коэф-
фициент подачи X (стр.
1109 и I т. стр. 518)
уменьшается с повыше-
нием давления и сильно
зависит от тщательно-
сти выполнения (изме-
ренные значения колеблются между 0,12 и 0,96).

ного действия также колеблется в широких пределах; при хорошем
выполнении и давлениях до 1 m водяного столба коэффициент полезного
действия = 0,7 до 0,8.

Фиг. 1592.

засасывает сверху

Фиг. 1594.

Коэффициент полез-
Изображенный на фпг. 1593 в 1594 капсюльный (ротативный) вентилятор
фирмы Егер и К0 в Лейпциге ’) отличается от вентилятора Рута тем,
что из обоих вращающихся тел только одно служит для передачи вра-
щающего момента, в то время как второе является только распредели-
тельным органом и работы не производит. Этим устраняются толчки
в местах перемены давления. Рабочим телом является шайба а с тремя
параллельными к оси поршнями blt Ъ2, Ъя, которые уплотнены относительно
двух неподвижных цилиндров с и камеры. Выемки д2, д$ распредели-
тельного тела так велики, что они могут вместить поршни со значительной
игрой. Шайба к (фпг. 1593) неподвижна. Вентилятор применяется для
подаваемых количеств от 0,17 до 300 m’/min, при чем число оборотов
соответственно уменьшается от 500 до 240. У больших моделей давление
доходит до 3, у меньших до 5 m водяного столба. Во избежание недо-
пустимых повышений давления при колебаниях расхода воздуха и
перегрузки мотора, в нагнетательном трубопроводе помещается предохра-
нительный клапан.

Фиг. 159"?.

У ротационного компрессора ДЕМАГ (фиг. 1595 и 1596),
оксиентрнчески посаженный чугунный бегун а вращается в охлаждаемом
цилиндрическом кожухе. В радиальных прорезах бегуна находятся тонкие
стальные пластинки Ь. Во время вращения пластинки отбрасываются
центробежной силой кнаружи и разделяют рабочее пространство па камеры,
которые непрерывно уменьшаются от всасывающего пространства с
к нагнетательному пространству d и таким образом сжимают воздух.
Кольца f служат для уменьшения изнашивания стальных пластинок Ъ.
Все поверхности скольжения смазываются маслом. Этот компрессор
применяется для производительностей 0,5 до 42 m’/min, при давлениях
до 3 at изб. При более высоких давлениях два компрессора соединяются
последовательно, прн чем оба бегуна насаживаются на общий вал, и приме-
няется промежуточное охлаждение. Число оборотов в минуту с увеличением
количества подаваемого воздуха уменьшается от 1450 до 485. Таким
образом ротационные компрессоры применимы как раз в тех областях
работы, где турбокомпрессоры (стр. 1125) не находят больше применения.

*) Ср. журн. Z. d. V. d. I., 1906, стр. 1122, или жури. Stahl und Eisen. 1907, т. 10,
стр. 342.
Коэффициент полезного действия, отнесенный к изотермическому сжатию
(стр. 1105) 7]js = 60 до 66% ').

К вышеописанным конструкциям близко подходит водокольцевой
воздушный насос завода С и ти е н с-Ш у к к е р т, фиг. 1597. В круг-

г

Нагнет. Всас
отверст. отверст

Фиг. 1597.

лом цилиндрическом кожухе, частично наполненном
водой, эксцентрически расположено колесо с лопат-
ками. При вращении колеса образуется водяное
кольцо, как показано нафиг. 1597. Так как простран-
ства от 1 до 6, остающиеся между водяным кольцом
и втулкой колеса и разделенные между собой лопат-
ками, на правой стороне увеличиваются, а на левой—
уменьшаются, то воздух всасывается через серпо-
видное всасывающее отверстие и через такой же формы
нагнетательное отверстие нагнетается в трубопровод.

Насос приспособлен для высоких и средних разрежений, а также для
сжатия до 1,5 at/нзб., при подачах 0,1 до 40 m3(min и числах оборо-
тов 1450 до 730 в мни.

В. Центробежные сгустители.

Передача энергии газу производится при помощи вращающегося
колеса с укрепленными в нем лопатками, через которое непрерывно
протекает газ, при чем происходит повышение как давления, так и ско-
рости газа. Чтобы увеличение скорости также использовать дли сжатия,
скорость газа по выходе из колеса понижается в направляющем аппарате.
Процесс такой же, как у центробеленых насосов (стр. 1073 и сл.). Расчет
производится по уравнениям, данным там.

а)	Вентиляторы * 2).

1.	Высота нагнетания и потребная мощность. Вентиляторами
называются центробежные воздуходувки, дающие незначительные давления,
от нескольких mm до почти 500 mm водяного столба,и сообщающие газу
скорость, необходимую для его перемещения. Во многих случаях требуется
только перемещение воздуха. Вследствие незначительного повышения
давления можно пренебрегать изменением объема и вести расчет точно
таким иге образом, как для центробежных насосов.

Высота нагнетания в m воздушного столба, которую надо ввести
в приведенные там уравнения, имеет значение:

Н = [(р2 —Pi) = Т1 + [(са2 —«Л : 2^]............(1)

[Здесь обозначает:

—Р\ — разность давлений в выходном и входном патрубках
вентилятора в m водяного столба:

(1 mm водяного столба = 1 kg/in2),
7 — средняя плотность воздуха в kg/m3, которая должна быть определена
из уравнения (8) (стр. 1106) (в общем равна 1,2);

’) Испытания на компрессоре 500 Р. S. швейцарского завода локемотивов в Винтер»
туре. Ср. Остертаг, Швейцария, журн. Bauz. 1925, т 15, стр. 191.

2) Литература: Е. Висман, Вентиляторы, Берлин, 1925, изд. Юл. Шпрингер.
cf, еа — скорости воздуха в m/sec непосредственно у входа в вентилятор
и выхода из него, при чем надо иметь в виду, что разность дав-
лений p2~Pi относится к тем же пунктам, в которых производится
измерение скоростей.

Вследствие изменения объема при сжатии, уравнение (1) при р2—-ру==-
— 150 mm вод. столба дает ошибку и + '/2%, при 300 mm вод. столба
ошибку в + 1%. Если вместо p^—Pi ввести значение 2 (р.^—pt}px: (р% + рД
то отклонение при 500 mm еще не достигает —1/2%.

Потребная мощность вР. S. получается из Ne = QH:75r]=
— V'(H: 75т;, если требуется подавать Q kg sec соответственно V m3/sec.
Коэффициент полезного действии т;, учитывающий как внутренние, так
и механические потерн (стр. 1101 и сл.) колеблется между 0,4 и 0,6 у ма-
леньких вентиляторов и доходит до 0,8 у больших машпн (шахтных
вентиляторов). Об измерении давлений и количеств воздуха ср. Правила
для испытания вентиляторов и компрессоров, Берлин, 1925, изд. VDI.

Вентилятор может всасывать или в д ув а т ь. Он всасывает, если
выбрасывает непосредственно в атмосферу; наоборот,.он вдувает, если
всасывает непосредственно из атмосферы. В работе вентилятора при атом
иет никакой разницы. Когда вентилятор всасывает, он создает разреже-
ние (депрессию); когда он вдувает, создается сверхдавленне.

2.	Определение размеров. Ход расчета, как указано на стр. 1078,
но со следующими замечаниями:

По причине малого удельного веса воздуха скорость cs с0 у входа
в колесо может быть взята значительно большей, чем для воды, и именно
тем большей, чем больше высота нагнетания Н, соответственно

cs = 0,25 до 0,5 ]/2дН,

так как здесь невозможна кавитация в том смысле, как это имеет место
у воды, и не может также наступить падение давления порядка критиче-
ского паденпя. Таким образом при Н = 10 до 300 m (соответствует Л =
= 12 до 360 mm вод. столба) cs в среднем растет от 5 до 30 m/sec.

Теоретическая высота нагнетания (работа колеса на 1 kg воздуха)
Hth опять таки = где = 0,7 до 0,9. Скорость в меридиональном
сечении с2т = с2 sin а2 у выхода из колеса должна быть взята почти рав-
ной с0.	f

Фиг. 1598. Фпг. 1599. Фпг. 1600. Фиг. 1601. Фиг. 1602 Фиг. 1603

Угол лопаток у выхода при небольших высотах нагнетания
иногда берется равным или большим 90°, а лопатки, следовательно, изо-
гнутыми вперед, несмотря на указанные на стр. 1077 недостатки таких
лопаток (фиг. 1598—1603). Объясняется это тем, что вызываемое таким
профилем ухудшение коэффициента полезного действия в данном случае
с избытком компенсируется уменьшением размеров колеса и первоначаль-
ных затрат. К тому же коэффициент полезного действия, вообще говоря,
трудно измерять. Однако, прн средних н больших высотах
нагнетания применяются только изогнутые ннзад (формы cud)
лопатки.

Форма а с прямыми радиальными лопатками допускает вращение
в ту и другую стороны, но очень невыгодна но причине неизбежных
ударов прн входе, если нет входных направляющих лопаток. Формы b, е, f
с изогнутыми вперед лопатками требуют тщательного направления выхо-
дящего поздуха, вследствие значительных абсолютных скоростей выхода.

Число лопаток должно быть тем больше, чем меньше радиаль-
ная длина лопаток, и чем больше угол р2, чтобы обеспечить достаточный
путь для воздуха в лопаточных каналах; поэтому у формы f число это
больше, чем у формы d.

В качестве воздуходувки низкого давления вентилятор, (в особен-
ности, когда требуются большие числа оборотов) легко получает высокие
специфические числа оборотов (стр. 1091), т.-е. диаметр входа стано-
вится почти равным наружному диаметру, и ширина колеса — очень
большой.

Если при этом сохранить чисто радиальный подвод с простыми
изогнутыми лопатками, то нарушается правильное движ ние воздуха,
и молено наблюдать, как вблизи открытой стенки колеса воздух из про-
странства нагнетания течет обратно к всасывающей трубе1). Помочь
этому возможно либо применением двухстороннего притока, либо при
помощи концентрических направляющих листов во всасывающей трубе,
которые разделяют воздушный поток. При больших производительностях
(шахтные вентиляторы) применяются также лопатки с двойной
кривизной. Вентиляторы для очень малых давлении (для целей вентиля-
ции) строятся в виде так называемых винтовых вентиляторов с осевым
подводом воздуха, чем достигается также уменьшение стоимости изгото-
вления. Окружная скорость колеса при этом значительно больше, чем
прп радиальном подводе (приблизительно в 1,5 до 3 раз больше). Ради-
альные колеса могут выполняться также без боковой стенки со стороны
входа, при чем открытые с боков лопатки при вращении возможно плот-
нее прилегают к стенкам камеры (коэффициент полезного действия не-
сколько хуже).

Направляющие лопатки, вообще говоря, не применяются у вентиля-
торов. Вместо них рекомендуется устройство спиральной камеры
с к опн ческой выпускной трубой; расчет согл. стр. 10о5.

3.	Эквивалентное сечение. Характеристические линии.
Так как создаваемое вентилятором давление воздуха служит только для
преодоления сопротивлений при движении в воздухопроводе, то коли-
чество подаваемого воздуха нзменнется приблизительно пропорционально
коршо квадратному из высоты нагнетания; то-есть отношение F: У R
остается постоянным, при всех числах оборотов вентилятора.
Характеристическая линия воздушного пути есть поэтому парабола

’) Ср. Vidmar, Z. f- Turbinenw. 1913, стр. 150; Pfleiderer, Kreiselpumpen,
Berlin 1924, Jul. Springer.
с вершиной в начале координат. Согласно стр,. 1087, безударный вход
имеет место приблизительно прн всех числах оборотов, если он осу-
ществлен при одном каком-либо числе оборотов, так что коэффи-
циент полезного действия также только мало меняется. Поэтому коли-
чество подаваемого воздуха всегда пропорционально числу оборотов,
создаваемая вентилятором разность давлений пропорциональна квадрату,
а расходуемая мощность приблизительно пропорциональна 3-ей степени
числа оборотов. Так называемое наполнение, т.-е. отношение действитель-
ной производительности к производительности прн безударном входе,
точно также остается неизменным. Отношение V: VII называют

характером воздушного пути (например, шахтного сооружения).
Для правильного выбора вентилятора необходимо предварительно опреде-
лить эту величину испытанием, прп чем количество подаваемого воздуха
не должно обязательно совпадать с нормальным.

[Масштабом для суммарных сопротивлений служит поэтому эквива-
лентное отверстие Л. Оно означает площадь сечения такого отвер-
стия, которое оказывает протекающей массе воздуха сопротивление, равное
сопротивлениям воздушного пути. При коэффициенте сужения а получается
А = V : (а У 2д (р2— ?i);Y). Для существующих в шахтах отношений
принимают а = 0,65 (тонкая стенка), у —1.2 kg/m3, так что А —
= 0,38 F: Ур2 — Pi (р2 и Pi в mm вод. столба). Прн значении а = 1, соответ-
ствующем совершенному соплу, получается At — у : [2д-(рг—р,)].
Последнее значение At называют эквивалентным соплом].

Кривые дросселирования, т.-е. линии одинаковых чисел обо-
ротов в диаграмме УЯН„ строятся по указанному на стр. 1087 способу.

[Можно отсюда получить одну, пригодную для всех чисел оборотов
кривую, которая применима также к любому, аналогично сконструирован-
ному во всех деталях, вентилятору J), если откладывать, как абсциссы,

„ ,	_	равнозначное сопло

численные значения отношении А, :г„= -------- ---- -----------------

сечение выходного отверстия

и, как ординаты, цифры давления ф = 2</(р2—Pt)' (’ТЫ2).
Построение приводит к полной диаграмме безразмерных характеристиче-
ских линий, если ввести еще кривые величин подачи = V: Fa и, величин
t _ тм3 \

мощности X = La :

а

<а— израсходованная мощность, за выче-

том трения в подшипниках), а также коэффициента полезного действия].

О регулировке ср. стр. 1089. Дросселирование воздушного потока
может быть произведено с таким же успехом во всасывающем, как
и в нагнетательном трубопроводе. У вентиляторов высокого давления
первый способ регулирования даже выгоднее, чем второй.

4.	Выполнение вентиляторов. Па фиг. 1604 показан вентилятор с двух-
сторонним подводом воздуха, сконструированный для больших окружных
скоростей, следовательно, для высоких давлений. Колесо снабжено проме-

жуточными лопастями.

Фнг. 1605 изображает рабочее колесо воздуходувки с косыми лопастями,
завода Шиле во Франкфурте, для больших количеств воздуха и больших

') Ср. BerIowitz,Z. d. V. d. I. 1925, стр. 36.
чисел оборотов при сравнительно низких давлениях. Благодаря косому
расположению лопастей, колесо получает форму гиперболоида. Сопротив-
ляемость центробежным силам невелика.

Фиг. 1604.

У винтовых вентиляторов крылья либо плоские, либо изогнутые
в пространстве по образцу судовых гребных винтов. Ср. IV т., I отд.,
Судостроение. В общем, благодаря осевому под-

Фнг. 1605.

воду воздуха, коэффициент полезного действия
как будто ухудшается, но, с другой стороны,
винтовые вентиляторы выгоднее по цене.

Шахтные вннтиляторы выполняются почти
исключительно как центробежные вентиляторы.
Фиг. 1606 и 1607 изображают конструкцию по
системе Рато (Шюхтерман и Кремер в Дорт-
мунде), у которой лопасти двойной кривизны
укреплены в колесе с изогнутым днищем и с одно-
сторонним всасыванием. Колесо установлено на
весу. Коэффициент полезного действия от 80 до
85%. Заслуживает внимания выполнение нижней
части камеры из бетона. В последнее время пв-

строены шахтные вентиляторы для производи-
тельности до 20 000 m3/min с диаметром колеса до 8 ш. При больших произ-
водительностях крыльчатое колесо может быть насажено непосредственно
на коренной вал паровой машины и вполне пли частично заменять махо-
вик. При передаче от электромоторов применяется либо непосредственное
соединение, либо через промежуточную зубчатую передачу для понижения
числа оборотов; последнее имеет место всегда при передаче от паровых
турбин.
Ъ)	Турбовоздуходувки и турбокомпре соры.

Здесь идет речь о центробежных сгустителях для давлении воздуха
до 12 at. Окружная скорость колеса и2 обычно имеет значение, близкое
к допускаемому предельному. При = 180 до 200 m/sec может быть
достигнуто в одном колесе отношение р2 '.pt = 1.2, максимум 1,3, так что
при всасывании из атмосферы достижимо избыточное давление в 0,2 до
0,3 at. Для получения более высоких давлений необходима многоступен-
чатая конструкция.

Фиг. 1607.

Фиг. 1606.

[Различие между турбовоздуходувкой и турбокомпрессором состоит
в том, что последний дает большие степени сжатия (отношения давлений),
и поэтому в турбокомпрессоре еще резче выступают все затруднения,
связанные с большим числом ступеней и необходимостью энергичного
охлаждения воздуха. Применяется только радиальный подвод воздуха
к колесу, согласно фнг. 1608—1610].

1.	Одноступенчатая неохлаждаемая воздуходувка. Пользуясь теми же
обозначениям, что и на стр. 1074 для центробежных насосов, и принимая
число лопаток бесконечно большим, мы получаем следующее выражение
для величины работы лопаток, отнесенной к 1 kg газа:

l^thoo ” (^2 С2 COS CCg Щ Со COS а0) . д — (7/2 Cs„ Wi Cqu) • 0 > • (1)
или же, так как обыкновенно имеет место перпендикулярное вступление
в колесо и, следовательно, ап = 90°,

Ahoo = с2 cos а2 и2: д = с2и и2: д............(2)

Вследствие конечности числа лопаток действительная работа лопаток
J меньше, чем вышеуказанное значение, как это было подробнее обосно-
вано на стр. 1077, и имеет место следующая зависимость, согласно
уравнения (10) (стр. 1078):

...........<3)

Здесь обозначает:

z — число лопаток,

р2 — угол лопаток у выхода,

г2,г1—радиусы окружности выхода и окружности входа лопаточных
каналов,
|л—некоторое опытное чпсло, которое может быть принято равным
от 1,6 до 2.

Диаграммы скоростей лопаток точно такие же, как изображенные на
фиг. 1529 и фиг. 1537.

Удельная работа лопаток (работа на окружности ко-
леса) получается нз работы адиабатического сжатия Lad (к которой должна
быть прибавлена разность скоростных напоров у выхода и входа) по
уравнению:

Ah = ^аЛ :	’......................(4)

где „гидравлический коэффициент полезного деи-
ст в н я“

’'i/1 = IJad ' Ah ~ ^ad: (Ad + А)

учитывает гидравлические потери Zh (проявляющиеся в виде потери напора)
между впускным и выпускным патрубками (но не в трубопроводах).
Коэффициент , вполне соответствующий коэффициенту полезного дей-
ствия т;м на окружности колеса в паровых турбинах, следует выбирать
прп применении направляющих лопаток между 0,70 и 0,88 в тем боль-
шим, чем больше количество подаваемого воздуха. Lad определяется из
уравнении (2) плн (2 а) (стр. 1103), при чем должно быть принято во
внимание сказанное на стр. 1105 и 1106 относительно выбора /«,, vlt f1; р2.

[Приближенное уравнение. Так как перепад давления в отдельных
ступенях невелик, то целесообразнее пользоваться следующим приближен-
ным уравнением, благодаря его простоте

Г	If V I 1

............

где у = (р2-Р1) — 1, х = с^,: с„ = 1,4.

При звачевнях р>2:.Р1 Д° 1,4 ошибка составляет максимум
при p2-Pi = 1,5 максимум 4~ 1°/0; если опустить последний член, то до
р2:р) = 1,17 ошибка максимум —1/й9-о, до р2:Pi = 1 >24 макс. — 1%.

При расчете многоступенчатых машин лучше всего пользо-
ваться диаграммой TS. Точность обычных таблиц, однако, недостаточна,
в виду незначительности перепада давления в одном колесе. Можно
самому изготовить диаграмму в 'желательном масштабе, если иметь в виду,
что в пределах давлений, с которыми приходится иметь дело при рас-
чете центробежных сгустителей, ливни конгруэнтны и сдвинуты парал-
лельно одна другой в направлении осн «S, так что расстояние между двумя
линиями в направлении осн S везде одинаково. Поэтому надо построить
только одну нз этих линий, уравнение которых есть *S = ср In (Т: 273)
Для любого отношения давлений р2: Pt соответствующее вертикальное
перемещение есть А—А= -4 /' In [р., : pt), где относится к произ-
вольно выбранной начальной линии, а рг к новой|.

Прп помощи уравнений (2) до (4)f пользуясь способами расчета,
приведенными на стр. 1078 и сл. для центробежных насосов, можно рас
считать рабочее колесо и направляющим аппарат (будь то направляю
щее колесо, гладкое кольцевое пространство или спиральная камера), если
вместо Н вставить L, так как все указанные там правила остаются
в силе и здесь.

При определении размеров можно пренебречь уменьшением объема
вследствие сжатия в колесе до давления в зазоре, так как это уменьше-
ние мало влияет на размеры. Скорости выбирают большие, чем для воды,
а именно: c0~cs следует взять равным 0,2 до О,3)Л2</ L„d, что дает для
скорости значения между 30 и 50 m/sec. Ширина колеса кнаружп умень-
шается, так что скорость в меридиональном сечении остается одинаковой
или немного убывает.

Выбор угла лопаток производится таким же образом, как
у центробежных насосов (стр. 1076). Но так как здесь необходимо,
во избежание слишком большого числа ступеней, получить в одной сту-
пени возможно больший перепад давления, то угол берете i несколько
большим, чем там, а именно, между 35 и 70°. Это необходимо также
нз соображений прочности лопаток. Число лопаток больше, чем в центро-
бежных насосах. Отношение диаметров Z>2: D, 1,8 до 2,2.

[Численный пример Расчет рабочего колеса одноступенчатой воздухо-
дувки на 330 m3/min, 2000 mm вод. столба (пли kg m2), с приводом
от электромотора при посредстве промежуточной зубчатой передачи, так
что число оборотов может быть свободно выбрано. Высота барометра
737 mm рт. столба при 15°, соотв. 1 at abc, наружная темпера-
тура ta = 15°.

Вследствие потерн давления во всасывающем трубог рчводе, оцени-
ваемой в 100 mm, нагревания воздуха приблизительно на 3°(tj = 15 +
3 = 18°) и югери в зазоре в 6%, действительный подаваемый объем
воздуха в сеьунду больше, а именно:

10000	273 +18	330 л пп ч/

Т =	-0900- • 273 + 15- ' 60 = 6’°° m3/S6C-

Дальше при Р1 = 10000—100 = 9300 kg/m2, р2 = 10000 + 2000 =
— 12000 kg/m2, Т1=291, х= 1,4, В = 29,27 (пренебрегаем влажностью
воздуха), получается по уравнению (2) (стр. 1103) или ураввенпю (4а)
(стр. 1126) Laii = 1700 kgm kg или m воздушного столба.

Пусть колесо укреплено на валу на несу. Пусть дальше cs =
= 0,26	= 0,26 У'2д • 1700 = 47,5 m/sec; поэтому (фиг. 1531),

1)2 	= 6,00: 47,5 = 0,126 т2, и Ds = 0,4 т. Отсюда D, = 400 + 30 =

= 430 тт, Z32 = 2D, = 860 тт. Если принять Ttl, =0,82, то нз уравне-
ния (4) поучается Zt)1 = 1700:0,82 = 2075 m, а нз уравнения (3), прп
г = 20,	~ 50°, = 1>7> получается

Ah со = 2075 (1 + Ц~ = 2075 • ’>17 = 2440т-

Теперь нз уравнении (17) (стр. 1079), при р2 = 50°, с2т —
— 40 m/sec, следует

и2 = 40: (2 tg 50е) + V[40: (2 tg 50е)[2 + 9,81-2440 = 172,6 m/sec,
следовательно, п = 172,6 • 60: (л - 0,86) = 3840 об./мнн.'
Для определения угла лопаток р, вычисляем uj = л • 0,43 • 3840:60=
= 86,3 m/sec и, приняв с0 — 48 m/sec и отношение Б: (/, — Cj) = 1,08,
получаем ct = 1,08 • 48 = 51,9 m/sec, tgpj = 51,9 : 86,3 = 0,602, p,.= 31°5'.

Проверяя значение : (/) - Cj) при толщине лопаток (из листовой
стали) у входа s, = 3 mm, получаем:

а, — ,-д = - **	= 5,8; 1Л — л • 430: 20 = 67,5 mm; 1,: (t — а.) =

‘	sinpj 0,516	J '	1

= 67,5:61,7 = 1,091.

Так как 12(12—с2) =ь1, то ширина колеса у выхода 6г=6,00:(л-0,86-40)=
= 0,056 m = 56 mm, а у входа bt = 6,00: (л • 0,43  48)=0,093=93 тт].

Вычерчивание лопаток производится, как указано на стр. 1081.
В отдельных конструкциях лопатки по всему протяжению получают прямо-
линейный профиль (компрессоры Рато) и в таком случае угол 62
не может уже быть выбран свободно. Направление воздуха
в лопаточных каналах в этих конструкциях оставляет желать
многого. В случае плоских лопаток (сильно уширяющихся кана-
лов) обычно половину всех лопаток выполняют в виде про-
межуточных лопаток (фнг. 1608), чтобы не слишком стеснить
вход.

Выполнение рабочего колеса. Лопатки делаются из листо-
вой стали толщиной обычно в 1 до 3 mm, в поперечном сече-
нии изогнуты] - или Z-образно и приклепаны к боковым стен-
кам (фиг. 1609 и 1610).
Если лопатка отковывается
с большей толщиной стенки,
то заклепочные винты мо-
гут быть врезаны в лопатку
на обеих сторонах (Бр аун-
Б о в е р н н Ко) пли же
протянуты через дыры,
расположенные целпком
внутри поперечного сече-
ния лопатки. Оба последние фкг- 1610
способа укрепления встре-

чаются в особенности прн очень узких колесах. Колеса получаются тяже-
лыми, но с гладкими каналами, без загнутых бортов п заклепочных
головок.

Лопатка с загнутыми бортами подвержена в кромке особенно значи-
тельным изгибающим усилиям от центробежных снл. При уменьшающейся
кнаружи ширине колеса место наибольшего напряжения лопатки лежит
не на внешней, а на внутренней окружности, или вблизи ее, так как
квадрат ширины лопатки н sin (90—Р) внутри больше, чем снаружи.
Рек мендуется не очень малый радиус кривизны борта и большая тол-
щина лопаткн (а также применение более легкого строительного мате-
риала).

Колесный диск из высококачественной мартеновской нлн низко-
процентной никелевой стали либо приклепывается к втулке, либо же—-
прн больших окружных скоростях—изготовляется из одного куска с втул-
кой (фиг. 1610). Толщина стенок увеличивается по направлению к втулке.
Наибольшим напряжениям подвержена верхняя шайба, которая должна
быть выполнена особенно прочной во внутренней части. Прп расчете надо
иметь в виду, что профиль диска не имеет плоскости симметрии.

Уплотнеппе подвижного колеса со стороны давления зазора осуще-
ствляется на внутреннем диаметре верхней шайбы при помощи лабиринта.

Расчет направляющих лопаток (как на стр. 1084). Между концами под-
вижных и направляющих лопаток оставляется свободное от лопаток
кольцевое пространство в 20 до 80 mm, так как иначе возникает
раздражающий свистящий шум от неравномерности потока. Пз тех же
соображений Остертаг рекомендует малый шаг, а следовательно, боль-
шое число направляющих лопаток.

[Пример. Для предыдущего примера ход расчета следующий:
за подаваемый объем принимаем всасываемый объем воздуха, несмотря
на повышение давления и температуры в зазоре (влияние которых
па объем противоположно). Поэтому V = 330: 60 = 5,5 m3/sec; дальше:
касательная составляющая скорости за рабочим колесом с3м ~ gLl]x: и2 =
= 9,81 • 2075 :172,6 = 118,1 m/sec.

Меридиональная составляющая

с3иг = V: пВ2Ъ2 = 5,5 : (" • 0,86 • 0,056) = 36,4 m/sec,
tgos = с3т: с3и = 36,4 :118,1 = 0,308; % = 17°9'.

Этот угол наклона а3 струи сохраняют неизменным при протекании
через свободное от лопаток кольцевое пространство до входа в напра-
вляющие лопатки, если боковые стенкп ме-
жду собой параллельны, и если пренебречь
тренпем. Вследствие малого шага лопаток
можно, вместо эвольвенты (как указано на
стр. 1084), осуществить (очертить) вход
по прямой, наклонной под углом а3
(фиг. 1609, 1617). Ширина направляю-
щих лопаток Ъ3 = Ъ? -|- 2 mm = 58 mm.
У многоступенчатых компрессоров обводные
каналы к следующей ступени выполняются,
как продолжения направляющих каналов,
чем достигается непрерывное понижение
скорости до скорости входа в следующую
ступень. Чтобы сопровождающийся трением
путь в гладком кольцевом пространстве
ие получился слишком длинным, угол а3 не
должен быть меньше 15°.

Кривая состояния. Кривая состояния A, А/А^А 'SftA2 'фиг. 1611)
в общем мало отклоняется от простой соединительной прямой А} А2
между начальной и конечной точками, так что у компрессора можно
руководствоваться этой прямой н в основу расчетов положить фиг. 1571.
Вся сообщенная газу работа, т.-е. внутренняя работа, составляет:

Ьг — Ost М ср : 4 — £th -J- Z,„ 4~ ZT .............................(5)
Для нашего численного примера тренне колеса Zr и потеря
в згзоре Zsfl на 1 kg подаваемого газа, а следовательно и щ вычисли-
ютс.1 следующим образом:

-5	_ч

Z. = 15 и/Г)22 -10	: V = 15 • 172,63-О,862 • 10	:5,5 = 104 ш;

цалычЗ

Zsp=VsPL^.V,
где потеря в зазоре

Уд = Н л Д У % «32 + 4l м>2 — (’*3 ~с3«)2

так как при числе уплотняющих колец z = 2 коэффициент истечения

Н = 1: У Ё5+“1,П г =1: У 1,5 1,1 • 2 = 0,52,
то прп ширине внутреннего зазора Ьг- = */s mm = 0,0005 m, потеря в зазоре
Ур=О,52 л • 0,43-0,0005 /УУ 172,6^ +-(-6,32 -^"(17^6 -1Т8,Т2У =
— 0,052 m3/sec,

Zsp = 0,052 • 2075 : 5,5 = 20 т,

I -= 2075 + 164 + 20 = 2199 т; ту = 1700: 2199 = 0,775,
значит т]( + т]Л.

Так как i2'—= AL„a: ср = 1700 (427 • 0,241) = 16,7°, то

72—= 16,7 :0,775 = 21,6°, и таким образом определяется конечная
точка А2 кривой состояния.

Хотя потерн в зазоре составляет только (0,052:5,5)  100 = 0.95%,
тем не менее сделанное на стр. 1127 допущение о значительно большем
значении этой величины правлльно, так как центробежные машины сле-
дует рассчитывать с большим запасом].

2. Многоступенчатая турбовоздуходувка
----без охлаждения Вопрос о том, необходима ли

//	одноступенчатая пли многоступенчатая кон-

АК	струкцпя, разрешается еще до проектирования,

/ Ir'l'** на основан пп следующей зависнмостп, соответ-

•/ /I ствующей уравнению (18), стр 1080:

6^ = 4  и.^:2д, ... • .(6)

I	/	АлААР	где v берется	большим, чем	при центробеж-

J	у	Д /	ных насосах	(ио причине	большего числа

•j-	//	|/+ /	лопаток, большего угла |5.>),	а именно: \ =1

1	у	ллЛ /	до 1,3; и2 но	должно превышать 180 до 200

1,4 /	m/sec, максимум 225 m/sec.

У гУ	Коли опять-таки пр|нять для отдельных

— 7 У-1-------Ь—--- ступеней политропическую кривую состояния

/	~ ° и внутренний коэффициент полезного действия

т]г- счи ать одинаковым для всех ступеней, то
Фпг. 1612.	соединительная линия АХЕ между начальными

состояниями А,, Ао, z!3 . . в отдельных
ступенях через весь сгуститель представляется одной и той же политропой
/ЦА* 1 * * * У (фпг. 1612) с показателем

и =__________________,

1-(1 7JJ-Z ’

.........................(7)
так что, согласно I т., стр. 517, температура меняется по уравнению '):

T:T1=(p:pi)m............(8)

где т = (я — 1): я = (х — 1): (х<]г).(9)

н поэтому конечная температура Те = te -}- 273 получается нз уравнения

Те^Тх(ре-.Ру)т.

(10)

если pe—конечное давление. При этом можно взять tqz нз практики или,
вычислить его по способу, указанному в конце предыдущего параграфа

обстоятельство, что вслед-

где число р. ( = 1.01 до 1,03) учитывает то

ствие работы трения сумма отдельных перепадов давления больше сум-
марного перепада.

[Это видно нз расходящегося направления (дивергенции) изобар или
нз рассмотрения процесса в диаграмме pv (фпг. 1613), пбо прп достаточно
большом числе ступеней должно быть Х£Е0Й=пл.	(которая,

пл. AyEFG

однако, не совпадает с LA, так что р.=------vtcwtt’/v. Вследствие это-

‘	1 ПЛ. ЛуИ. r(jr

го внутренний коэффициент полезного действия всего сгустителя тоже
меньше такового отдельных ступеней, а именно:

("^общ.	(

С другой стороны (т];10бщ



(1:t;,)-S &La(l

= = Н

= (Т/-71):(7’е-7’1),

откуда	р. = т)г (Те — Ту)-. (Те' — Ту) =	:Lad.

Таким образом, величина ^La(i в уравнении (11) проще всего вычи-
сляется нз

— Tii cp С^е -^1) • A

(12)

При помощи уравнения (11) определяется число ступеней г, если
установлена величина перепада Д/>пй в отдельных ступенях].

По мере сжатия подаваемый объем газа уменьшается. Поэтому ши-
рина колес у входа н выхода должна соответственно уменьшаться от
ступени к ступени. Промежуточные знамен <я либо берутся из энтропий-
ной диаграммы в точках Л2, Л3, п т. д. (при чем целесообрато вы-
чертить диаграмму в увеличенном масштаба, как указана на стр. 1126/27),
либо же вычисляются следующим образом.

1) Флигель, журн. Z, d; V. d. I. 1918, стр. 662.
Отношение давлений (степень сжатия) для любой и-ой ступени полу-
чается, согласно уравнения (3) стр. 1104,

__ ( A t/id .

хп — I у “Ь 1

причем	р„+А —хп р„............ (13)

Здесь &tad~ A&Lad'-cp обозначает одинаковый для всех ступеней
адиабатический перепад температуры, а Тп — абсолютную температуру
при входе в и-ую ступень, которую проще всего определить из

^=^1 + ^-0 [(« -1М.........................(14)

Так как на основании уравнений (13) н (14) давление н температура
в каждой ступени известны, то этим дается и vn = RTn ‘.рп. В виду воз-
растания Тп от ступени к ступени степень сжатия наибольшая в первой
ступени и в следующих ступенях все уменьшается. Вместо уравнения (13)
можно для определения промежуточных давлений пользоваться также
уравнением (10) совместно с уравнением (14).

3.	Многоступенчатый турбокомпрессор с охлаждением. Даже при
хорошем охлаждении камеры процесс сжатия в рабочем н в направляю-
щем колесе мало разнится от того же процесса в неохлажденном ком-
прессоре, так как охлаждение дает себя зяать, главным образом, только
в обводном канале, где не происходит уже заметного сжатия. Расчет
отдельной ступени может, поэтому, производиться таким же образом, как
указано в п. 1 для одноступенчатой неохлаждаемой воздуходувки. Только
единичный перепад другой и зависит от рода и способа охлаждения.

а)	Промежуточное охлаждение между отдельными
неохлаждаемыми группами ступеней. Из-за затруднений
при изготовлении и обслуживании, связанных с охлаждением кожуха, ча-
сто ограничиваются устройством промежуточного охлаждения только
между группами ступеней. Для обычных конечных давлений в 6 до 8 at
изб. достаточно 3 промежуточных холодильников, по одному за каждой
группой в 2 до 4 колес.

Согласно вывода на стр. 1107 для поршневых компрессоров, полу-
чаемая прн охлаждении экономия в работе достигает наибольшей вели-
чины в том случае, если на каждую группу ступеней приходится одина-
ковая адиабатическая работа. Тогда степень сжатия, приходящаяся на
каждую группу, одинакова; при к группах, следовательно к—1 холодиль-
никах, она равна

к______

я> = VPe --Pl..............................(15)

В этом случае точки, представляющие состояние газа у входа п от-
дельные группы, делят на диаграмме TS отрезок изотермы между началь-
ной точкой и конечной изобарой на равные части. Расчет отдельных не-
охлаждаемых групп производится точно, как в и. 2.

Так как, однако, нецелесообразно охлаждать воздух в промежуточных
холодильниках опять до температуры его перед поступлением в компрес-
сор (ср. стр. 1108) а с другой стороны все холодильники, из конструк-
тивных соображений, делаются одинаковыми, то оказывается целесооб-
разным степень сжатия в нижних группах ступеней взять несколько
большей, чем в верхних, при чем распределение делается при помощп

диаграммы.

Диаметры колес в пределах одной группы одинаковы, но в верхних
группах меньше, чем в нижних, чтобы с одной стороны избежать слишком
узких колес, а с другой ограничить потери в зазоре и от трения колес,
которые возрастают пропорционально плотности газа.

Ь)	Охлаждение кожуха. Первоначальные затраты меньше, чем
прн а). Поверхность охлаждения должна быть доступна. Чтобы разме-
стить в кожухе достаточную поверхность охлаждения, направляющим ло-

паткам, составляющим одно
целое с омываемыми водей
стенками кожуха, придают
значительные радиальные раз-
меры. Действие охлаждения
становится заметным лишь при
известном нагревании газа.
Поэтому в диаграмме соеди-
нительная линия точек состоя-
ния у входа в отдельные сту-
пени направлена вначале на-
право вверх (фиг. 10 i 4) п при
более высокой температуре от-
клоняется влево Крпвая эта
может быть построена вычн-

Фиг. 1614.

слепнем, прн чем падение температуры за отдельными ступенями должно
быть определено по величине поверхности охлаждения (1 том, стр. 497,
II том, стр. 1107).

Если кривая состояния известна из опыта, т.-е. ва основании изме-
рений у построенных компрессоров, то, нанося в виде вертикальных от-
резков найденные вычислением адиабатические температурные перепады
Д£яй для отдельных ступеней, как показано на фпг. 1614, переходят от на-
чала к концу. Влияние охлаждения за первой ступенью проявляется на
фнг. 1614 в перемещении точки А." прн неизменяющсмся давлении />2
в д12, за второй ступенью—в перемещении точки Лй" и А,. и т. д. Ойо
сильно возрастает кверху.

Диаметры к лес надо н в данном случае, соответственно уменьшению
объема, уменьшать кверху группами. Можно также, как показано на
фиг. 1614, соединить охлаждение кожуха с промежуточным охлаждением.

4.	Условия работы, регулирование, привод. Если подаваемый объем
отличается от так* вого при безударном входе, то для получения соответ-
ствующей высоты нагнетания надо построить (по способу, указанному на
стр. 1087 для центробежных насосов) кривую дросселирования, кото-
рая дает ход изменения работы адиабатического сжатия в зави-
симости от всасываемого объема, при неизменном числе оборотов.
Кривую дросселирования многоступенчатого сгустителя получают из соот-
ветственных кривых для отдельных ступеней. При этом необходимо поль-
зоваться 18 - диаграммой и прежде всего перевести на нее кривую дрос-
селирования первой ступени; прн этом значения AL„,ix дают давления,
а горизонтальные прямые, проведенные на вертикальном расстоянии
ALix = А • (Z.th -f- Zgp + 2’» ) от начальной точки дают в пересечении
с изобарами точки состояния. Если нанести сюда конечные объемы, то
может быть сделано перенесение следующей кривой дросселирования
и т. д. Из верхней кривой IS- диаграммы определяется тогда результи-
рующая кривая (V„ Lada) нлн также кривая (Е^, ръД Промежуточное
охлаждение должно быть соответствующим образом принято во внимание.
Если в основу полученной таким образом результирующей кривой поло-
жить закон конгруэнтности (который здесь во всяком случае приблизи-
тельно остается в силе), то становится возможным определить, для случая
регулирования изменением числа оборотов, те числа оборотов, которые
соответствуют отдельным производительностям, таким образом, как па
стр. 1089 для центробежных насосов.

Точка касания А горизонтальной касательной делит кривую дроссе-
лирования на лежащую справа устойчивую ветвь (фиг. 1607, стр. 1125)
н лежащую слева неустойчивую ветвь. Если подаваемое количество па-
дает при вензменяющемся числе оборотов ниже того, которое соответ-
ствует точке А, то падает давление в нагнетательном патрубке компрес-
сора. В результате воздух из сети течет обратно, т.-е. компрессор „за-
хлебывается". Когда же вследствие этого обратного течения в про-
должающегося расхода воздуха давление в сети упадет ниже давления
холостого хода, компрессор начинает опять подавать воздух, пока снова
не наступит „захлебывание", если за это время расход воздуха не пре-
высит объема, соответствующего точке А. Компрессор таким образом на-
чинает работать толчкамп („качать"), что нарушает правильный ход ра-
боты. Сила и продолжительность колебаний тем больше, чем больше
объем воздухопроводной сети. Чтобы это явление наступало только при
возможно наименьших подачах, целесообразно иметь резко поднимаю-
щиеся кривые дроссслпроваппя с короткой неустойчивой ветвью, которые
получаются (по системе ВВС) при применении поворотных направляю-
щих лопаток. Прп уменьшении подаваемого объема последние устанавли-
ваются на меньшую ширину каналов.

Предотвращение „качания*. При растянутой сети рекомен-
дуется стнвпть в нагнетательной линии по возможности легкпй или
снабженный демпфером обратный клапан. Фирма FNA применяет приспо-
собление (наподобие указанного на стр 1115 для поршневых компрессо-
ров), при помощи которого всасывающая труба автоматически закры-
вается, как только давление воздуха, вследствие малого забора его, пре-
восходит известную величину. Одновременно нагнетательный патрубок
отключается от воздухопроводной сети и соединяется с атмосферой, так
что нижние ступени работают в вакууме. Так как при таком холостом
ходе воздух сильно нагревается, то должно подаваться небольшое количе-
ство воздуха для охлаждения. По системе AEG *) обратный клапан
в нагнетательной линии снабжен обводной трубой с соплом, через кото-
рое, по закрытии клапана, направляется нз сети слабый обратный ток,
не дающий компрессору возобновить подачу, пока давление в сети но
упадет ниже определенной, устанавливаемой но желанию, величины. Дру-
гое средство предотвратить явлеипе .качания" состоит в том, что при

М Жури. AEG- -Mitteilungen 1925, II, стр. 363,
уменьшении подаваемого количества ниже критической величины откры-
вается продувательный клапан на нагнетательной трубе.

„Качание* наступает реже, если регулирование производится умень-
шением числа оборотов. Нагрузка в этом случае может меннться между
65 и 110% нормальном величины.

Регулирование при постоянном числе оборотов
целесообразнее производить—в противоположность центробежным насо-
сам—дросселированием во всасывающем воздухопроводе, а нс в нагнета-
тельном, так как умен: шение удельного веса всосанного воздуха смягчает
удар прп входе и уменьшает трение колес н потери в зазорах.

И прп дроссельном регулировании, и прп регулировании измене-
нием числа оборотов установка количества подаваемого воздуха произ-
водится большей частью от руки.

Употребляются также автоматические регуляторы на постоянное
давление плн постоянное подаваемое количество.

Наиболее подходящим способом передачи силы центробежным сгусти-
телям является непосредственное соединение с паровой турбиной (боль-
шей частью с турбиной двух давлений или с турбиной для отработанного
пара), так как с одной стороны возможно при этом регулирование изме-
нением числа оборотов, а с другой стороны число оборотов может быть
достаточно большим. При электрическом приводе необходимо, в случае
не очень больших количеств подаваемого воздуха, включить промежуточ-
ную зубчатую передачу для повышения числа оборотов, а регулирование
возможно только дроссельное, так как применяется исключительно пере-
менный ток.

5.	Пределы производительности и числа оборотов. Центробежные
сгустители приспособлены только для больших количеств пода-
ваемого воздуха, так как в противном случае потери от трепня
колес н неплотностей поглощают слишком большой процент мощности, и
каналы получаются слишком узкие. Наименьший объем воздуха, на кото-
рый может быть построен турбокомпрессор илп турбовоздуходувка, зави-
сит от высоты нагнетания и числа оборотов отдельного колеса. Ссылаясь
на выводы на стр. 1091 можно написать:

V^k&L^-.v?.....................	. (18)

где txLad — приходящаяся на одно колесо работа, а число к берется тем
меньшим, чем большие внутренние потери допускаются. Для обычных
условий можно принять к 5:250. При многоступенчатом сжатии, прп
△ Lad ~ 2000 ш, получаем нз предыдущего неравенства

Г >22 • 10В	....................(Ю)

например; для п — 3000 V > 2,45 m8/sec = 9000 m3/h,

При 10000 m3/h и многоступенчатой конструкции лучше всего вы-
брать число оборотов около 4L00.

Воздуходувки для небольших производительностей, как папример, для
аэропланных моторов, получают до 12 000 об/мин. Фирма F31A строит
неболгшпе компрессоры с охлаждаемым кожухом и колесами из легкого
металла для 600 ms/h, 16 000 об./мин и 6 at изб.

6.	Коэффициенты полезного действия. Гидравлический
коэффициент полезного действия (= коэффициенту
полезного действия па окружности колеса) = 0,7 до 0,88.
Механический коэффициент полезного действия (без

промежуточной зубчатой передачи) =

Фиг. 1615.

мых

0,95 до 0,98. Адиабати-
ческий коэффициент
полезного действия
(для неохлаждаемых сгусти-
телей) у\ац у небольших
моделей 0,66, возрастая
вместе с производительно-
стью до0,78. Изотерми-
ческий коэффициент
полезного действия
при конечных давлениях
в 6 до 8 at изб. чуя = 0,56
для 4000 m8/h, возрастая
до 0,70 для 80000 m3/h.

Расход пара на
1000 in3 всосанного воздуха
при 6 до 8 at изб. соста-
вляет в турбинах, питае-

свежим паром, 600 до 850 kg, в зависимости от температуры и
давления пара и от производительности компрессора, а в турбинах,

питаемых мятым паром, 1200

7. Конструкция. У
м и о гоступенчатых
сгустителей вал обык-
новенно делается гибким.
Критическая угловая ско-
рость может быть прибли-
зительно определена нз
«/= 1,08 где у„

наибольший прогиб от соб-
ственного веса, д ускоре-
ние силы тяжести !).

Каждое колесо должно
быть выбаланснровано ста-
тически, кроме того должна
быть сделана динамическая
выбаланснровка всего ро-
тора.

Давление на ось

до 1400 kg.

1616.

воспрнннмается либо
либо расположенным у нагнетательного конца

поршнем, либо тем и другим вместе.

упорным подшипником,
кожуха лабиринтным

На фиг. 1615 дан вертикальный разрез турбокомпрессора НМЛ на
7 at изб., с охлаждением кожуха, без промежуточного охлаждения.

Промежуточные стенкн между отдельными ступенями полые и снаб-
жены просторными водяными камерами, к которым есть доступ снаружи.

Ъ С т о д о л а. Паровые и газовые турбины изд. 5 или 6. Берлин изд. Юл. Шпрингер,
стр. ‘79, Пфлейдерер. Ротационные насосы, Берлин 1924, 10л. Шпрингер, стр. 282.
Фиг. 1616 п 1617 показывают компрессор конструкции Броун-Бовери
с тремя промежуточными холодильниками между неохлаждаемымн груп-
пами ступеней. Кожух
очень несложный, цель-
ный, разделенный только
по средвен горизонтальной
плоскости. Направляющие
колеса отдельные, встав-
ные. Подводящие п отво-
дящие каналы за холодиль-
никами расположены по
окружности таким обра-
зом, что не получается
никакого удлинения по
осн. Холодильники разме-
щены сбоку компрессора,
в наклонном положении.
Каждый из них разделен
на две половины с само-
стоятельными водяными ка-
мерами, так что можно открывать и чистить водяные, камеры во время
хода машины, не разбирая трубопровода.

С. Специальные конструкции сгустителей для газов.

Сюда следует отнести конструкции, в которых какая-нибудь движу-
щая жидкость (пар, воздух, вода) приходит в непосредственное сопри
косновснне с подлежащим нагнетанию газом.

а)	Струйные сгустители (стр.1101).

Вытекающая из сопла рабочая жидкость с большой скоростью вса-
сывает подлежащий нагнетанию газ, смешивается с ним и в приемном
сопле уменьшает свою скорость, так что увлеченный газ сжимается.
Коэффициент полезного действия очень мал. Поэтому струйные сгусти-
тели находят применение только там, где расход энергии не имеет осо-
бого значения, а главное внимание обращается на простоту устройства,
дешевизну, малые эксплоатацнонные расходы и небольшое занимаемое место.

1.	Пароструйные воздуходувки. Применяются для небольших раз-
ностей давлений, например, как всасывающие или нагнетательные приборы
для усиления тяги дымовых труб и как дымососы. В последнее время
применяются также для отсасывания воздуха из конденсаторов паровых
турбин, при чем получаются очень высокие вакуумы, а отработавший
пар используется для подогрева питательной воды. О способе действия
различных конструкций ср. стр. 643.

2.	Водоструйные воздуходувки. Находят применение на рудниках
для специальной вентиляции путем присоединения к оросительной линии,
а также для получения высоких вакуумов в конденсационных устройствах,
при чем нагнетающий рабочую воду центробежный насос часто соединен кон
структнвно с струеобразующими соплами (ротационный воздушный насос)

Хютте. Т. IL

72
Приемное сопло должно вначале сужаться, а затем расширяться
(наподобие сопла Лаваля), если требуется высокое разряжение. Если
задаться законом изменения давления в приемном сопле между данной
величиной давления всасывания (т.-е. парциального давления уц/ воздуха)
и конечным давлением, то соответственные площади поперечного сечения
сопла f получаются по Pfleiderer’y‘)H8

/=[(&г-ДГ:р) + (^„ : ЮОО)]: с  •  • - • (20)
1A	Gl РьТ{а ^тах :Р) + К4 (Ргаах—Р): 10001	.

где с = У 2д--------------------------$-----------------------. (21)

Здесь ооозначает:

GI — количество воздуха в kg/sec, ко орое надо отсосать,

Gw вес п;отек юней воды в kg/sec,

Т — абсолюта» ю температуру воды.

/? — х9,27 гаювую пос оянную воздуха,
с — ско о ть смеси в сеченни / в m/sec,
р — давление смеси в сечсиии f в kg/m*,
/’max ~ ьаиболь ее значение, коюрое может быть дос i и гнуто, при котором
с ед вательно, с == О,

С — опытное чи л >, кото ое надо взять приблизительно между 0,5 и 0,9.

Не -бходимля входная скорость воды в пространстве отсасывания получается
из предыдущее урав ения для с» если /тах ваз ачае.ся, а / полагав, ся равным
п финальному давлению pi воздуха в пространстве отсасывания; ртах должно
браться больше давления выхода в виду опасное и обрати ..х токов.

Объем воды не должен Сыть слишком малым по сравнению с на-
чальным объемом воздуха, так как в противном случае воздух будет
недостаточно облегаться водой и могут наступить обратные токи.

3.	Струйчатая воздуходувка. Применение при непосредственных 
дымососах котельных топок и для особой вентиляции в шахтах посред-
ством присоединения к воздушному трубопроводу. В последнем случае
коэффициент полезного действия по М е р к с у * 2) определен в 0,28—6,7%.

Ь)	Гидравлические компрессоры 3).

Вода падает по вертикальной спускной трубе, имеющей в верхнем
конце сопло, по которому воздух всасывается устремляющейся водой.
Воздух смешивается с водой и статически уплотняется, так что воздуш-
ные компрессоры обладают достаточно высоким коэффициентом полезного
действия. Внизу спускной трубы отделяется воздух, н свободная от воз-
духа вода устремляется по подъемной трубе к выходу. Возникшее прн
этом давление соответствует высоте столба вытекающей воды. Падение
до 100 m используется на одной ступени. Большие падения подраз-
деляются, так как гидравлические компрессоры по способу работы прибли-
жаются к струйным воздуходувкам и коэффициент полезного действия
пх ухудшается. В пределах одного падения от 4 до 120 т, коэффициент
полезного действия т( в переводе на изотермическое уплотнение соста-
вляет ~ 0,6 до 0,7.

[Американские установки достигают до 6000 Р. S. В Германид осо-
бенно применяются в Ерцгрубепе (Гарц). Расход материала и обслужи-
вание очень незначительное].

См журп. Z. d. V, d. I., 1914, стр. 965.

2> Журн. Giiickauf 1924, № 45, стр. 1027.

8) Более подробно об устройстве и применения Z. d. V. d. I. 1910, стр. 1903.
IV ОТДЕЛ.

СВЕТ, ЛАМПЫ и ОСВЕЩЕНИЕ.

Под редакцией доцепта Института Народного Хозяйства

П. И. Мартынова.

1.	Основные понятия, методы измерений и расчет
освещения.

А. Основные фотометрические величины и единицы1)-
Между важнейшими основными фотометрическими величинами
и единицами существуют соотношения, приведенные в таблице 1.

Таблица 1. Основные фотометрические величины.

Величины		Един и и ы	
Наименование,	Обозначение	Наименование	Обозначение
J. Количество света . .	Q	люмен-час	Lmh
2. Световой поток . . .	r=Q: Т	люмен	Lm
3. Сила света		b-IS и	свеча международная (или Гефпера)	К (НК)
4. Освещенность ....	F	I  Е~ — = COS 2 — о	г*	люкс	Lx
5. Яркость		в=	"—  s • cos е	свеча и a cm3	K/cirs
6. Удельное излучение света 		R=F:s	люмен на ст2	Lm/cma

Где обозначено: Т — время в часах; <» — телесный угол, как отно-
шение части шаровой поверхности к квадрату радиуса последней;
£> -— поверхность в m2; s — поверхность в ст2; г — длина (расстоя-
ние) в т; г — угол падения; е — угол излучения.

В Германии величины люмен и люкс приняты не международные,
а Гефнер-люмен и Гсфвер-люкс.

i) Entwurf der Komnnssion fur Elnheiten und Bezeichnungen der D.B.G. (Deutsche
Beleuchtungstoch. Gesellschaft, Berlin), ETZ 1925, стр. 471,
Пояснения:

Количество света есть полученная пли отданная некоторым телом
световая энергия, оцениваемая по действию на человеческий глаз.

Световой поток есть отвогоение количества света к промежутку вре-
мени, в течении которого происходило излучение ’)•

Сила света точечного источника света в некотором направлении есть
отношенве светового потока к телесному углу, в котором заключен дан-
ный световой поток. Источники света конечных размеров могут быть
приняты по своему действию за точечные источники только на достаточно
большом расстоянии.

Величина освещенности плн освещенность некоторой поверхности
есть отношение падающего на данную поверхность светового потока
к величине этой поверхности.

Яркость поверхности в некотором направлении есть отношение силы
света поверхности в этом направлении к нормальной проекции поверх-
ности на плоскость перпендикулярную этому направлению.

Удельное излучение света некоторой поверхности есть отношение
излучаемого поверхностью светового потока к величине всей поверхности
излучения].

Единицы силы света п освещенности.

Основной единицей для всех фотометрических измерений служит
сила света. Единица силы света (горизонтальная свеча) воспроизводится
лампой Г е ф и е р а, в которой горит амил-ацетат при строго определен-
ном размере фптиля и высоте пламени 40 mm * 2).

[Кроме свечи Гефнера в последнее время стала широко применяться
„М еждувародная свеч а“, установленная соглашением трех госу-
дарств: Англии, Франции и Соединенных Штатов Северной Америки.

Международная свеча воспроизведена специально приготовленными
электрическими лампами накаливания, хранящимися в виде эталонов
в метрологических лабораториях вышеуказанных государств.

1 международная свеча =1,11 НК.

Для удобства пересчета свечей Гефнера в международные и в car-
cel (единица силы света, прежде часто применявшаяся но Франции)
может служить таблица 2.

Примечание: Напечатанные в ней более контрастным шриф-
том числовые соотношения приняты Международной Осветительной
Комиссией 27 июня 1911 года.

В технической практике при фотометрических измерениях приме-
няются, как промежуточные эталоны, электрические лампы накаливания,
сверенные в различных учреждениях, как например, в Physikahlisclie-
Teclmischen Rcichsanstalt в Германии, и других.

Примечание: В СССР в настоящее время принята между-
народная свеча и законная проверка промежуточных эталонов силы
света и светового потока производится в Главной Палате Мер
и Весов в Ленивграде.

О В настоящее время основной величиной является световой поток, а все другие
величины производные. См. I В 1, стр. 1141, III А а, стр. 1169, III 13 а, стр. 1171.

2) Подробности см.. Liebenthal Praktische Photometric, стр. 411 до 419,
Брауншвейг 1907, Viewcg и
Таблица 2. Соотношения между различными единицами
силы света.

Обоаначенне	Переводной ковффацяенч		
	Свеча Гефнера	Международная свеча	С в г с .1
Свеча Гефнера		1	0,9099	0,093
Международная свеча . .	1Д1	1	0,1033
Carcel . .........	10,76	9,685	1

Единица освещенности называется просто „люкс", если ва единицу
силы света принимается международная свеча, а расстояния измеряются
в метрах. В Германии и других странах, где употребляется свеча Гефнера,
единица освещенности называется Гефнер-люкс. В англо-саксонских стра-
нах расстояние измеряется в футах (1 фут =12 дюймов = 0,3048 метра),
поэтому единица освещенности носит назваине: фут-свеча, Гефпер-
фут, и т. д. Для пересчета единиц освещенности служит таблица 3.

Таблица 3. Соотношения между различными единицами
освещенности.

Обозначение	Переводный коэффициент				
	Гефнер-люкс (HLm/ma)	Tfc с-э-	(рШ/urf) 0В<Н£’	Фут-свеча (Lm/фут2)	Carcel-метр  (Carcel Lm/m2)
Гефнер-люкс		1	0,0929	0,9009	0,0837	0,093
Гефиер-фут	  .	10,764	1	9,694	0,9099	1,001
Люкс . • . 		1,11	0,1031	1	0,0929	0,1033
фут-свеча	  .	11,95	1,11	10,764	1	1,111
Carcel-метр 			10,75	0,999	9,685	0,8997	1

В.	Оценка источников света1).

1.	Источники света путем фотометрпрованпя оцениваются в первую
очередь по их световому потоку. Оценка источников света по
световому потоку имеет преимущество по сравнению с оценкой их иа
силу света (среднюю горизонтальную, среднюю сферическую, среднюю
полусферическую), как это делалось прежде и еще применяется и
в настоящее время.

') Отчасти нзмеиеилыД пооект нори комиссии Германского Осветительного Обще-
jraa. ETZ. 1925. S. 47).
(Средняя горизонтальная сила света Д определяется как среднее
арифметическое из всех значений спл света в плоскости перпендикуляр-
ной к оси источника света и проходящей через его световой центр.

Средняя сферическая сила света Zq источника есть сила света неко-
торого равномерно излучающего по всем направлениям источника с рав-
новеликим световым потоком. Она определяется соотношением

F — 4 л • 1q .

Нижняя полусферическая сила света (верхняя полусфериче-
ская Zq) есть сила света некоторого равномерно излучающего по всем
направлениям в нижнюю (верхнюю) полусферу источника с равновели-
ким в нижней (верхней) полусфере световым потоком. Она определяется
соотношением:

=	10==(1о + ^):2	|.

2.	Источники света должны измеряться в условиях соответствующих
нх эксплоатацни п долиты быть указаны основные требования к ним,
а также и вспомогательные устройства.

3.	Световое излучение источника света в зависимости от направле-
ния характепизуетсн кривой распределения света и кривой распределе-

ния светового потока.

[Кривая распределе-
ния света дает среднее
значенье силы света для
различных углов излу-
чения. Кривая наносится
в полярных координатах
в определенном масш-
табе: углы отсчиты-
ваются от направлен-
ной вниз вертикаль-
ной осн. В специаль-
ных случаях сила света
может быть представлена
н логарифмическом мас-
штабе (со специальным
указанием на это).

При лампах с сильно несимметричным излучением кривая распре-
деления света должна даваться для нескольких меридианных плоскостей.

Кривая распределения светового потока в прямоугольных координа-
тах дает в конусах с вертикальной осью и в зависимости от половины
угла растворения величины световых потоков.

Для наглядного представления этих двух способов изображения на
фиг. 1618 а и b приведены примеры изображения распределения силы света
и светового потока обыкновенной лампы с вольфрамовой нитью].

4.	Световой отдачей лампы является отношение излучаемого
светового потока в люменах в потребляемой энергии в ваттах нли кило-
„	,	Lm Lrah

грамм-калориях в час. Световая отдача обозначается в или •

В случае, если расход горючего лампы указывается в литрах или грам-
мах на Lmh, то нужно указывать теплотворную способность данного
горючего. Потеря энергии в добавочных приспособлениях должна также
включаться в полное потребление энергии.

[До последнего времени было принято указывать вместо величины
световой отдачи, удельное потребление энергии, которое относилось
в более старых сортах ламп (вакуумные с металлической нитью) к с р е д-

W	,

иен горизонтальной силе света , а в более новых

z	'	= «	W

(газонаполненных) — к средней сферическо. силе света .

Световая отдача в Lm является 4 л — кратной величиной от обрат-
W

ного значения удельного потребления, выраженного в . Для бы-
„	нко

строго пересчета и определения световой отдачи и удельного потреоле-
ния энергии служит номограмма фиг. 1619, в которой шкалы с ука-

		викумк*  Оз- - з
		
0.3 -	-j	- ♦  Оз - ‘
«♦ -		- J
os-	-г	09 - 
Ofi -  0.7  08 -	• is  - г	0s г  06- 07-:'^ 08-.
	09	08 - •
	~ 0.8	Z -- ю
и	-0.7	 -09 : - оз
	-Об	
г -	-0.3	is  -oe
	-0,9	г --оз
з -	-03	-о<  3
♦ -		.. -07
	-02	♦ - -

		WHLm Lni/Jf	НТЬп
02-	-5		- 0.5
	3 -		
		-03	з-	
			-03
03-	« -		
	-3	9 -	
	5 -	-OJ	
09-		5 -	7^
	6 -		
05-  0,6-	/	7 -  8 -	 О»	О-  7:	-0/5
07-	-V &	.	8 -  -01	3"-	
0.8-		- 009	10 -	-Of
09-		-088	- ООО
7 -	-1  - 09	К -	- Ooi	-Оса  -Ooi
	-08	"-006	15 	
			-006
15 	- 07	£0 -	-006	'	-005
	-Об	20-	
		- 009	
2 -	-05		-0.09
	30-		
	-09	-Ооз- 30-	-00!
3 -	90 -		
	-03	90-	---
	50-5	^-005	



Фиг. 1618.

зателями К и Lm относятся к международной евече. Шкалы с указате-
лями HKh u Kh относятся к лампам с соотношением ПКо = 0,8НКь,
или Ko = O,8Kh, т.-е. угольным лампам, лампам с металлическими
прямыми нитями, вертикальным газовым горелкам и т. п.].

5.	Коэффициентом полезного действия арматуры
(находящейся в исправном состоянии) называется отношение светового
потока лампы с арматурой к световому потоку голой лампы. Для сравне-
нпя коэффициента полезного действия различных арматур необходимо также
указывать род арматуры, кривую распределения света и яркость арматуры.

6.	Источники света характеризуются следующими данными:
а) потреблением (и ваттах, лптр/час, грамм/час),

Ь)	световым потоком и световой отдачей,

с)	рабочим напряжением; давлением, составом н теплотворной спо-
собностью горючего,

d)	продолжительностью службы и полезной продолжительностью
службы для электрических ламп накаливания.

Полезной продолжительностью службы лампы является время, в те-
чении которого световой поток ее уменьшился иа установленное число
процентов (обычно 20%) от первоначальной величины светового потока.

С.	Фотометрические измерения.

Непосредствсное световое измерение какого либо источника света
путем сравнения его с нормальным источником света—невозможно. Оценка
источников света представляет некоторые затруднения вследствие раз-
личной окраски света и различной яркости. Поэтому все фотометрические
измерения производятся косвенным путем, именно помощью сравнения
освещенностей двух однородных поверхностей, освещаемых сравниваемым
и нормальным источниками света.

В большинстве случаев при фотометрических измерениях установка
приборов производится на равную яркость обеих поверхностей, при чем
в наиболее благоприятных случаях можно достичь точности в 1 %. Вдвое боль-
шую точность удается получить прп установке на равный коптраст.
В этом случае оценивают две освещенные поверхности, которые
одинаково сильно выделяются па окружающем их фоне, при чем освещен-
ность последнего должна быть равномерной. В обоих случаях наиболее
благоприятные условия измерения будут при возможно одинаковой окраске
света, прп резком разграничении соприкасающихся полей сравнения и
прп средних (порядка 30 Lx) освещенностях последних.

При различно окрашенных источниках света стараются при изме-
рениях добиться возможно полного исчезновения пограничной литии
между двумя полями сравнения, или уменьшают разницу в окраске свзта
применением подходяще-окрашенных промежуточных источников света
(каскадный или ступенчатый метод). Для уменьшения разницы в окрасках
применяются также светофильтры.

[Специальным прибором для данных целей является мигающий
фотометр, основанный яа том, что глазу преподносятся попеременно
с большой частотой поверхности, освещенные сравниваемыми источни-
ками света. Возникающие, вследствие этого, в глазу мигания исчезают
только в случае равенства освещенностей. Число миганий влияет на
измерение ’).

Установка для измерения силы света (фотометр) состоит обычно
нз двух частей: из прибора для сравнений (собственно самый фотометр
или так называемая фотометрическая головка) и из мер и-

’) Смотри подробности: Liebenthal Praktische Photometric, Брауншвейг,
1907; U ppenborn-Monasch. Lehrhueh Лег Phot-ometrie Мюнхев-Вер тип, 1912.
тельного приспособления, лающего возможность количественно
оцепить результат измерения.

Одним пз простейших приборов для сравнения сил света двух
источников света является фотометр Бунзена, в первоначальной
конструкции состоявший из масляного пятна на белом бумажном фоне.
Весьма совершенным прибором является фотометр Л ю м м е р а и
Бродхуна, основная часть которого состоит из двух стеклянных
призм, снабженных соответствующими выемками и склеенных по гипо-
тенузным поверхностям, так называемое „идеальное масляное пятно".
Последний прибор употребляется ввиде обыкновенного п контрастного
фотометра].

Простейшим и употребительнейшим измерительным при-
способлением является фотометрическая скамьи, изменение осве-
щенности па которой производится помощью изменения расстояния между
источниками света и поверхностями сравнения. При равной осве-
щен ностп поверхностей сравнения силы света сравни-
ваемых источников света будут относиться как к в а д-
ратырасстояний меж дунп мипповерхностям псравне-
в пя (закон квадратов расстояний).

При нормальных пучках света (прожектора п т. п.) закон квадратов
расстояний не применим. Для источников света с оптическими системами
расстояния должны отсчитываться от действительного или мнимого изо-
бражения источника света.

Прн фотометрированпи сильных источников света, для уменьшения
освещенностей поверхностей сравнения фотометра применяются: диа-
фрагма „Прис", решеткп, пластинки дымчатого и молочного стекла,
а также вращающийся сектор, который ослабляет освещенность в отно-
шении площади центрального угла сектора ко всей площади круга.

При применении всех перечисленных способов ослабления освещен-
ности на фотометре нужно знать поправочные коэффициенты.

{Сильно распространенным прибором является переносный фотометр
Вебера, в котором фотометрическое равновесие достигается изменением
расстояния между вспомогательным источником света и молочной пла-
стинкой].

Для определения кривых распределения света, источники света изме-
ряются в разных плоскостях и под различными углами. Источники света,
симметричные относительно оси вращения, фотометрируются обычно па
вращающемся приспособлении. Если хотят избежать выведения из верти-
кального положения самого источника света, то применяют вращающиеся
зеркала, прп чем следует принимать но внимание коэффициент страдания
зеркал.

[Для определения средней сферической и средней полусферической
силы света одним измерением употребляется шаровой фотометр
Ульбрихта. Шаровой фотометр представляет собою шар, выкрашен-
ный внутри диффузно отражающей белой краской. Освещенность любого
элемента внутренней поверхности шара, благодаря многократному диффуз-
ному отражению света, пропорциональна световому потоку лампы. Осве-
щенность внутренней поверхности измеряется на молочном стекле окна
шара, которое защищено экраном от непосредственно падающих на него
лучей света лампы. Измерения обычно производятся прп помощи какого
либо переносного фотометра, чаще всего фотометра Вебера).

Величины освещенностей наружных пространств, внутренних поме-
щений определяются простыми переносными приборами (люксметр по
Бехштейну; люксметр Osram).

Точные фотометрические измерения возможны только при тщатель-
ном уходе и наблюдении за всей измерительной установкой; в особен-
ности требуют большого внимания применяемые эталоны. (См. специ-
альную литературу).

D Вычисление силы света, светового потока и освещен-
ности.

а)' Вычисление силы света (светового потока).

Средняя сферическая и средняя полусферическая силы света могут
быть определены из кривой распределения света, если
кривая, сообразно с определением на стр. 1142, дает среднюю силу света
под разными углами.

1.	Графический метод Руссо. При определении средней сферической
п средней полусферической сил света (светового потока общего верхнего
нли нижнего) по методу Руссо, кривая распределения света, данная

Фиг. 1620.

в полярных координатах, преобразуется в пря-
моугольные координаты. Площадь, ограничен-
ная новой кривой, прямо пропорциональна
световому потоку.

[Самое преобразование производится сле-
дующим образом: из центра полярной кривой
проводится круг с произвольным диаметром 2г
п делится радиусами на определенное число
углов; нз точек пересечения радиусов с окруж-
ностью проводятся линпи перпендикулярно
к некоторой прямой, параллельной вертикаль-
ной оси (фиг. 1620). Из точек пересечения
перпендикуляров с прямой откладываются на
последних соответствующие значения Ja и этим
самым 1а дается как функция cosinus’a а
в прямоугольных координатах.

Тогда имеем:



1

- sin э • da —	( площадь «6с),

о

где /‘—коэффициент, соответствующий выбранному масштабу.

Соответственно I,

1-

=_f
г

f

 (площадь edc) п

 (площадь abde).
Точность этого метода зависит от точности чертежа и планиметрирования
площади. (Определение площадей смотри том I, стр. 171, отдел математики)].

2.	Метод вспомогательных линий. Вместо того, чтобы опре-
делять среднее значение силы света из всех ординат кривой
Руссо, можно получить это значение как среднее из неко-
торого числа ординат, соответствующих значениям 1а той же кри-
вой, лежащих на равном расстоянии друг от друга. Для этого доста-
точно только кривой в полярных координатах. В продаже имеется спе-
циальная бумага для нанесения кривой распределения света с 20 вспомо-
гательными радиусами (Schmidt & Ilaensch, Berlin).

3-	Расчетный метод. Для вычислении, не требующих точности
большей 5“/0, достаточно измерить силу света под углами 30е, 60°, 80е,
100°, 120° и 150° и вставить полученные результаты в приближенную
формулу ').

^О ~ ^зо 4" 2 “Ь 4о + -^100 + 2-Tj20-j-I150): 8

4? — С4о + 2 4о 4- 4о): 4-

Ь) Вычисление освещенностей.

Для практических целей особо важное значение имеют горизонталь-
ная Еп и вертикальная Ev освещенности. Величина освещенности на
поверхности перпендикулярной лучу, так называемая нормальная

освещенность 1.дг имеет большей
величина прп вычислениях.

1.	Освещение от отдельного источ-

ника света. См. фиг. 1621, где,
Та —сила света источника L под

частью значение, как исходная

углом «,
h — OL — расстояние источника
света от горизонтальной по-
верхности Н(высота подвеса)
в метрах,
а = ОР— расстояние точки пере-
сечения луча с горизонталь-
ной поверхностью Н цо точ-
ки О пересечения перпенди-
куляра, опущенного из L на
поверхность II в метрах,
r = LP— расстояние источника
света от упомянутой точки Р
в метрах,

д — угол между любой вертикальной поверхностью у, поверхно-
стью У, перпендикулярной лучу ОР

Ц В I о с h, Grundzdge dtr Belcuehtiingstechnik. стр. 21, Берлин 1907.
Тогда имеем:

_ Ia - cos а _ Ia - h _ Ia . h _ Ita- COS3 а
Н r2	r8 (a2 -|- Z?) S/« ~ И

Г • sin2 a  cos a
a3

Ia • sin a • cos 0 Ia • a  cos 0 _ Za • a  cos 0 

Ia • sin3 a • cos 0 Ia • sin a  cos2 a • cos 0

=	«2	=	Л2	•

Ev max = siD a (4 : 72) И T. Д. (0=0; COS ₽ = 1).

— l/” EH	Umax —

[Сообразно с желаемой точностью вычислений рекомендуется брать
углы через каждые 5° или 10°.

Для облегчения вычислений служит таблица 4.

Таблица 4. Значения sina, cosa, cos3 a, cos’ a n sina • coS3a.

a	sin a	cos a	COS9 «	cos3 a	sina • cos8a	a	sin a	cos a	cos8 a	coss a	sina*  -cos3®
0°	о,ооо	1,00	1,00	1,00	0,000	50°	0,77	0,64	0,41	0,27	0,32
«5°	0,087	0,996	0,99	0,99	0,087	55°	0,82	0,57	0,33	0,19	0,27
30е	0,17	0,98	0,97	0,96	0,17	60°	0,87	<,50	0,25	0,13  0,076	0,22
15°	0,26	0,97	0,93	0,90	0,24	65°	0,91	0,42	0,18  0,12		0.16
20°	0,34	0,94	0,88	0,83	0,30	70°	0,94	0,34		0,040	0,11
г-с	0,42	0,91	0,82	0,74	0,35	75°	0,97	0,26	0,067	0,017	0,065
30°	0,F>0	0,87	0,75	0,65	0,38	80°	0,98	0,17	0,030	0,0052	0,030
35°	0,57	0,82	0,67	0,55	0,38	85°	0,9 »6	0,087	0,0076 0,00066		0,0076
40°  45е	0,64  0,71	0,77  0,71	0,59 0,50	0,45  0,35	0,38  0,35	90°	1,00	0,000	0,000	0,000	0,000

Графический метод для определения горизонтальной освещенности
из полярной кривой дан МагесЬа1’ем и Blondel'en1).

2.	Вычисление освещенности от нескольких отдельных источников
света. Если имеется ряд источников света Llt L2, Ls, . . LK,
которые создают в некоторой точке освещенности Et, Еа......то

результирующая горизонтальная освещенность будет равна

Е — Ei -f- Ег Е3. ; . Еп — Е„

1

’) Uppenborn-Monasch, Lehrbuch der Photometric, стр. 126
В противоположность общей горизонтальном освещенности, всегда
равной сумме отдельных горизонтальных освещенностей, общая верти-

кальная освещенность равняется сумме отдельных вертикальных освещен-
ностей лишь тогда,

когда источники света
находятся с одной сто-
роны освещаемой по-
верхности.

3- Средняя освещен-
ность поверхности: Что-
бы определить сред-
нюю освещенно-

сть Ет некоторой не-

равномерно освещенной поверхности /S', делят последнюю на некоторое
большое число п равных между собой мелких поверхностей s (прямоуголь-
ники) фиг. 1622 и освещенность определяется или вычисляется в средних
точках каждого прямоугольника. Если осветительная установка, как
вто часто бывает на практике, симметрична, то, естественно, вычисления
ли измерения могут быть упрощены.

Средняя освещенность равна:

Вместо вычисления освещенности точным методом по полярной кри-
вой, вычисления могут производиться на основании светового потока,
так как по 1А величина освещенности некоторой поверхности равна
отношению светового потока, падающего на эту поверхность, к величине
последней. Следовательно, если Е„ Е% .... Еп являются световыми
потоками, падающими на п малых поверхностей s, то:

Таким образом, если известны площадь и световой поток на нес
падающий, то средняя освещенность ими вполне определяется.

Это соотношение действительно для всех источников света, незави-
симо от направления падающего светового потока и от формы источни-
ков света. Оно может также применяться в случаях освещения при помощи
больших диффузно-светящихся поверхностен, как это часто встречается
при отраженном освещении, если при этом известны освещаемая поверх-
ность и падающий на нее световой поток. Во внутренних помещениях
с небольшими размерами, освещенность усиливается отражением от
потолка и стен. Вызванное этим увеличение освещенности, по прйблизи-
телъиой опенке, может составлять при довольно светлых потолках и сте-
нах от 1О°/о до 20°/с, при очень светлых отражающих поверхностях от
20% до 50%.

4. Кривые освещенности и равномерность освещения. Для характе-
ристики какой-либо осветительной установки служат кривые осве-

Липпи, соединяющие точки

щенности (фиг. 1623), по ко-
торым горизонтальная освещен-
ность какой-нибудь точки опреде-
ляется ординатой, а расстояние
этой точки от основания источ-
ника света определяется абсциссой.
По этим кривым можно одновре-
менно судить о равномер-
ности освещения'), т.-е. об
отношении минимальной освещен-
ности к максимальной, при чем для
оценки неравномерности также важно
знать и расстояние между точками
максимальной и минимальной осве-

щенности.

равной освещенности на некоторой

поверхности называются изолюксами.

II. Источники света.

Источники света с физической точки зрения можно разделить на
источники с температурным излучением и на источники с люмннеспи-
рующнм излучением.

При температурном излучении вещество источника света накали-
вается до высокой температуры и испускает видимые излучения. При
люминеецпрующеы излучении большею частью не наблюдается повышения
температуры вещества источника света; излучение возбуждается помощью
других физических процессов и оно не зависит от температуры.

{Представителями первых источников света являются: свечи, кероси-
новые лампы, лампы накаливания и дуговые фонари с чистыми углями;
ко второму типу излучателей относятся ртутные лампы и лампы осно-
ванные на свечении в разряженных газах; оба рода процессов проте-
кают параллельно в пламенных дугах].

А. Общие сведения об освещении приборами, осно-
ванными на непосредственном сжигании горючего.

Различают получение света помощью светящегося и л а -
м е н и, в котором светящимся телом является углерод, выделенный из
горючего (пламя свечи, керосиновые, бензиновые и репейного масла
лампы, плоские и аргандовые газовые горелки), н получение света прн
помощи накаливаемых тел (газокалильный свет) в которых излучателем
является несгораемый остов, состоящий из окисей церия и тория, нака-
чиваемый бесцветным бунзеновским пламенем.

*) См. также Ш А а, ста». 1169
Распределение света1) в пространстве зависит от формы
источника света, его положения в пространстве и распределения в нем
температуры.

[Кривые распределения света мало зависят от применяемого горю-
чего, а главным образом от формы и расположения тел накаливания, а также
от затеняющих частей горелкп или лампы. Обыкновенная газовая горелка
излучает пренмуществено вверх и потому большей частью употребляется
с рефлектором или светораесенвающим колпаком. Так как под горелкой
всегда находятся части, дающие тень, то освещенность под горелкой
и вблизи ее незначительна; поэтому нысота подвеса невелика. Инвертные же
горелкп излучают вниз больше, чем вверх и потому подвешиваются выше.
Прозрачные колпаки и светорассенвающне стекла имеют незначительное
влияние. Для достижения равной освещенности, в случае употребления
обыкновенных горелок, нужно применять горелки в 1,5 или 2,5 раза боль-
шей силы света, чем в случае применения инвертных горелок. Распреде-
ление света употребительных горелок, без рефлекторов и рассеивающих
колпаков, приведено на фнг. 1624. Указанные ниже числовые значения
отнесены к горизонтальной силе света, принятой = 100 (табл. 5).



Таблица 5. Средняя сила света.

	Обыкно- венная горел- ка	Инвертные горелки		
	Кривая  1	Кривая 2	Кривая  3	Кривая  4
Сферическая . . , .	74	86		
Верхняя полусферич.	80	64	—	—
Нижняя полусферич.	68	108	102	94

Фнг. 162-1.

Сила света хороших калильных сеток из рами или искусственного
шелка в горелках низкого давления увеличивается в течении первых
100 часов горения приблизительно ва 5%; после 600 — 800 часов опа
достигает 8О”/о от первоначальной. При высоком давлении применяются
только калильные колпачки пз искусственного шелка; спла света их уве-
личивается лишь в течении первых 10 часов горения и падает уже после
100 часов; 8Ои/о первоначальной величины получается после 300 часов
горения].

В. Свечи.

Составные части: стеарин, параффин или смесь обоих (комнозициоп
ине свечи), часто применяется воск, спермацет илн сало: фитиль спле-
тен из хлопка и пропитан бурой илн борной кислотой. Р а с х о д гор и>-
чего материала: от 6 до 9 g'h, сила света 0,8 до 1,5 НКь —
= 0,6 до 1,2 НК0.

’) Распределение света у обыкновенных вертикальных газовых горелок см. La-
man sky (J our и. f. Gas и Wasservers. 1888, cip. 629), у инвертных газовых горелок
Diehl (там же 1890, стр. 382), у керосиновых ламп Monasch (там жо
J.S08, стр. 61).
Таблица 6. Удельное потребление на свечу.

Горючее	Теплотворная способность		На 1 НКд		lb	H* 1 HK^h		
	Высшая	Низшая	g	kg« cal	ватт	g	kg« cal	ватт
Стеарин . .	. ,	9600	8900	6-9	53—80	62 S3	8—12	71—107	81125
Параффпн . «	- .	11000	9.00	6	58	67	8	78	91
Композиция .	. ,	10300	9300	7	65	76	9,3	86	100

С. Лампы для жидкого горючего

а)	Керосиновые лампы.

Горючее: высшая теплотворная способность 1 kg керосина
11 000 kg-cal, низшая 10 300 kg-cal; удельный вес 0,79 до 0,83 kg/dm3;
температура кипения 150—270°.

[Лампы с светя димся пламенем для малых сил света с плоским или
круглым фитилем. Их величину измеряют линиями . В продаже чаще
всего встречаются горелки от 6"' до 30Самыераспространенные для кухон-
ных ламп 8”' горелки, а для настольных ламп 14"'. Первые потребляют
керосина 25g/h при 8 ПКЬ , последние 40 g/h при 14IIKh . При употреб-
лении русского или румынского керосина следует применять ламповые
стекла меньшего диаметра, во избежание копоти.

Лампы с калильным колпачком. Керосин в этих лампах сначала
превращается в пар, который смешивается с воздухом в отношении 1:25
до 1 : 30 и сжигается бесцветным пламенем.

По способу питания различают: фитильные лампы (Kronos,
Eugeos), как настольные для обыкновенных горелок с выходящим из
фитиля пламенем Требуется предварительное нагревание слабым пла-
менем фитиля в продолжении 1 минуты. Эти лампы имеют наклонность
к образованию копоти. Потребление горючего 40 g h прп 70 UKh .

Бесфитпльные лампы (Petromax, Keros, Hirschhorn) упо-
требляемые как обыкновенные, так и инвертные, для всех целей. Горю-
чее подводится по тонким трубочкам из вышележащего резервуара
самотеком (большие размеры лампы) или помощью давления воздуха или
углекислого газа. Давление в резервуаре до 2-х атмосфер. Испарение
керосина происходит в особом испарителе, который подогревается спирто-
вым пламенем перед зажиганием, а во время горения лампы подогревание
происходит от пламени самой лампы. Эти лампы потребляют керосина от
150 до 1000 g h и дают ат 300 до 2000 IIKh . Перебои в работе бывают

Ч О ЖИДКИХ горючих СИ. 5ОМ I, cip. 1Ш7 и сл.
благодаря засорению просветов; лампы большой мощности во время работы
дымят и потому пригодны лишь для наружного и промышленного внутрен-
него освещения].

Ь)	Спиртовые лампы.

Горючее: спирт для горения (денатурированный) 96°; высшая
теплотворная способность 6900, низшая — 6200 kcal/kg, плотность —
0,81 kg dm3, точка кипения 78°.

Употребляется в обыкновенных и инвертных горелках с фитилем
или без фитиля, ио всегда с калнльным колпачком.

Обыкновенные фитильные лампы потребляют спирта от 60 до 160 g'h
н дают от 20—50 НКн. Фнтнльные инвертные лампы потребляют 40 g/h
и дают 40 ПКЬ. Бесфитпльные лампы с обыкновенной горелкой потре-
бляют от 200 до 400 g/h и дают 300—500 HKh; лампы с инвертными
горелками потребляют от 150 до 200 g/h. Спиртовые лампы не коптят.

С) Бензольные лампы.

Горючее: очищенный 90-градусный продажный бевзол; наивыс-
шая теплотворная способность—10 000 kcal'kg, низшая-—9600 kcal/kg;
плотность-—0,88 kg/dm3, точка кипения между 80—100°. Так как
бензол замерзает уже при 3° С, го его можно употреблять только
летом; существует зимний бензол, представляющий смесь бензола и
толуола.

[Бензольные лампы употребляются только как калильные лампы
без фитиля н только с обыкновенными горелками. Переносные настольные
лампы могут снабжаться бензолом из сосуда с пористым, пропитанным
бензолом веществом. Потребление бензола 45 g/h; сила света 56 HKh.
Лампы на большую силу света строятся п с инвертными
горелками, у которых бензол вводится через тонкие металлические трубки
под давленном в 2 атмосферы. Перебои в работе значительно реже, чем
при керосине, так как горючее немного однороднее п чище].

<1) Бензиновые лампы.

Горючее: так называемый светильный бензин; наивысшая тепло-
творная способность 11 200, наименьшая—10 500 kcal/kg, плотность —
0,7 kg/dm-, точка кипения от 60 до 100°.

|В лампах со светящимся пламенем горючее подводптся или при по-
мощи фитиля, или самотеком. Сила света фитильных ламп от 1 до 1,5 НК.
Лампы с подачей бензина самотеком снабжены разрезной горелкой; сила
света до 20 НК; употребляются для временных работ наружи.

Лампы с калильным колпачком применяются только без фитилей.
Все данные то же. что и для керосиновых бесфитильиых ламп].

Кютт« т. п	73	/
Таблица 7. Удельное потребление ламп с жидким горючим.

Керосин ............

Светящееся пламя . * .

Кероспвокалильпая с
фитилем..............

Керосинокалильиая без
фитиля..............

Инвертная без фитиля .

Сиирт...............

Сгшртокалильпая с фи-
тилем ..........  .	.

Инвертная с фитилем .

Спиртокалнльпая без
фитиля..............

Теплотворная способность		На 1 HKjj/h			Ha 1 HKa/h		
высшая	низшая	g	Real	W	e	kcal	W
11000	10 300	3	31	36	3,4	35	41
		0,7	7,3	8,4	0,9	9,3	10,8
		0,5	5,1	5,9	0,6	6,2	7,2
		0,4	4,1	4,8	0,5	5,1	5,9
6 900	6 200	*9	12,4	14,4	3	18,6	21,6
		1	6,2	7,2	1,5	9,3	10,8
		0,7	4,3	5	1	6,2	7,2

I)	. Лампы для газообразных горючих!).

а) Лампы для светплыюгэ газа.

Светильный газ, доставляемый общественными газовыми заводами,
представляет собой или чистый каменноугольный газ, или смесь послед-
него с водяным газом. В некоторых случаях имеются примеси генератор-
ного или дымового газов. Теплотворная способность немецких светильных
газов колеблется между 4000— 5000 kcal/m3 (0е и 760 шш ртутного
столба). По нормам Гермавского союза наивысшая теплотворная спо-
собность должна быть 4200, а напменыпая — 3800 kcal с колебаниями
вниз и вверх на 100 kcal. Все нижеприведенные данные отно-
сятся к так называемому „нормальному газу11 * 2). Плотность све-
тильного газа зависит от примешиваемых к каменноугольному газу других
газов. Если таковой примесью служит водяной газ, тогда плотность со-
ставляет (при воздухе = 1) 0,46—0,48; при генераторном или дымовом
газах 0,54—0,58. Давление газа в газопроводах составляет обычно от
30 до 50 mm водяного столба. При повышении уровня на 1 m давление
повышается вследствие подъема от 0,7 до 0,8 mm водяного столба.

{Светящееся пламя получается при употреблении разрезных горелок
или горелок с круглыми отверстиями. Разрезная горелка потребляет
в час от 150 до 200 1 газа. Современный газ при 4200 kcal/m3 не
дает без примеси достаточно светящегося пламени. Его перед тем следует
обогатить бензолом (90-градусный продажный бензол). На каждый т3
нужно считать от 50 до 70 g бензола. Сила света приблизительно

*) О газообразном горючем см. том I, стр. 573.

2) Journal f. Gas. u. Wasservers. 1921. S. 424,
15 HKh. Такие горелки употребляются в тех помещениях, в которых
продолжительность службы калильных колпачков, благодаря пыльному
и влажному воздуху плп благодаря сильным сотрясениям, не велика
(кузницы, пекарнн, литейные и т. д.).

Газокалильные лампы низкого давления1). Для постоянной правиль-
ной эксплоатацип этих ламп нужно иметь для газа постоянными: тепло-
творную способность, плотность и давление, т.-е. они нс должны коле-
баться. Инвертные горелки более чувствительны к этим колебаниям,
чем обыкновенные. Величина калильного колпачка зависит от теплотвор-
ной способности газа; чем ниже теплотворная способность газа, тем
меньших размеров берется колпачок.

Таблица 8. Распространенные на рынке газоиалильные горелки.

Наименование	Потребление газа	Длина светя- щегося тела	Сила света	
	1/h	mm	нк„	НКО
Обыкновенные г о p e л к п:				
Карлик (Pintsch, Rollo)		30	30	14	10
Экономическая (Gobo, Oiso)		60—120	50—65	35-70	25-50
ТГ-горелка (Juwel) ,		70	60	40	30
С-горелка (Auerbrenner)		130	70	75	ээ
I	30	20	20	15
1	GO	25	40	35
Инвертные горелки	Z	110	35	7Б	65
	220	45	150	130
	330	55	220	190

Длиной калильного колпачка в обыкновенных горелках счи-
тается высота колпачка от головки до поддерживающих его штифтов, по
фактическая длина колпачка, по крайней мере, па 10 mm больше; у ин-
вертных городок фактическая длина считается от места прикрепления
до конца колпачка. Калильным телом для обыкновенных и инвертных
горелок служит обожженный н покрытый коллопдом колпачок, сделанный
в виде сетки нз рами. Для С-горелок и для инвертных горелок также
применяются мягкие колпачкп из искусственного шелка, обжигаемые уже
на месте использования].

Для достижения большей силы света соединяют в одну лампу прп
применении обыкновенных горелок — две, прп инвертных горелках — от
двух до двадцати отдельных горелок, устанавливая их независимо одну
от другой (вечернее и ночное освещение).

Для зажигания на р а с е то яи и и употребляются пневматиче-
ски действующие запалы с пламенем, электрические искровые зйпалы,
или электрически накаливающиеся запалы. Уличные фонарп зажигают
или при помощи пламени запала, илн от руки. Прн зажигании на рас-

!) Ahrens, Ilangendes Gasglilhlicht, Milnchcn 1907; Bertelsmann, I.ruchtgasin-
rintb-m II, Stuttgart. 1911, s. 63-
стоянпи применяют только пламя запала и регулируют величину пламени:
помощью часового механизма (зажигательные часы), сжатым воздухом
(очень редко), чаще же всего изменением давления в сети. Пламя запала
потребляет от 10 до 15 литров газа в час ')•

Газовые фонари высокого давления 2) употребляются только с ин-
вертными горелками; давление газа от 1200 до 2000 mm водяного столба.
При сжатом воздухе газ подается под обычным давлением, а часть воз-
духа — под давлением в 2000 mm водяпого столба по особым трубопро-
водам. При так называемом Selaslicht смешивают газ н воздух в отно-
шении 1:1 п 1 :2 и сжимают до 800—2000 mm водяного столба.

[Для сжатия газа или воздуха употребляются центробежные вентиля-
торы Millenium-, Pharos-, Pintsch-Selas-Ih’essgasapparate и т. д. Для мелких
установок употребляются также и водяные двигатели. Мощность и прочее
при разности давлений в 1000 mm водяного столба для центробежных
вентиляторов дается в таблице 9.

Таблица 9.

’Засовал производительность всасывания в ms ...	5	10	20	40	65	100
Потребная мощность мотора в kW			0,2	0,3	0,5	1,0	1,4	1,8
Число оборотов в минуту		750	570	550	550	520	480

Калильные колпачки делаются из искусственного шелка
и обжигаются на месте употребления. Сила света прн употреблении не-
скольких горелок достигает 5000 НК. Уличные лампы зажигаются лишь
помощью пламени запала. Запорный механизм обслуживается самим
рабочим давлением. Расход газа на пламя запала от 10 до 15 1 в час.

Ъ) Лампы для масля-
ного газа.

Таблица 10. Употребительные газовые
горелки высокого давления.

Потребление газа, перссчп аппое иа да- вление в 40 mm	Длина калнльяого	Сила		Эти лампы употребля- света	ются только для освещения  железнодорожных вагонов
1/h	колпачка	ПК),	пк	и морских сигнальных  ‘ знаков. Масляный газ по-
75  170  340  800	30  50 60-65 70-75	100  260  570  1500	л у чается при разложении so	минеральных масел при  2Ю	температуре 800°; ваивыс-  шая егс’ теплотворная спо- собность на 1 т3 (0°,

760 mm ртутного столба) 10 000—12 000 kcal, а нанпизшан — от 9000
до 11000 kg-cal; уд. вес е’о (при воздухе = 1) от 0,6 дэ 0,9.
Он сжимается до 10 —15 at, во в трубопроводах давление падает до

в) Dobert, Meyer, GOhrum, Jour- f. Gasbel. n. wasserver. 1908, c. 1209; 1909, c. 341;
191Ц c. 490.

*) A kr 6 a e, Hilngrndea GasgldhlicM, Miinchen 1907; Bertelsmann, Leuohtgaf* *-
tjidttstHe П, Stuttgart, 1911. стр. 172.
150—300 min водяного столба. Горелки со светящимся пламенем (раз-
резные горелки) потребляют от 35 до 150 1/h и дают 14—70 IIKh.
Потребление инвертных горелок составляет приблизительно 40 1/h при
силе света 80 ПК,, .

Особо теплотворные сорта масляного газа, служащие тем же освети-
тельным целям, получаются при частичном сжижении масляного, генера-
торного пли коксового газов. В продажу они поступают в виде сжиженного
газа, синего газа илн газового масла в стальных баллонах под давлением
в 100 атмосфер.

с)	Ацетиленовые лампы.

Они употребляются для экипажей, морских сигналов, для
вспомогательного или временного освещения. Ацетилен илп полу-
чается на месте потребления помощью разложения карбида кальция
водой, пли берется в готовом виде из стальных баллонов; последние со-
держат его растворенным в ацетоне под давлением 12 at (Dissougas, Auto-
gas, ср. том I, стр. 987).

С медью ацетилен дает сильно взрывчатую смесь.

Светящееся пламя получается при помощи разрезных и с отверстиями
горелок. Обыкновенные горелки имеют следующие данные: 10 литров
газа в час дают 10 НК],; 30 1. h дают 32—42 НК],; 5f> 1/h дают 75 НК], •
1 НК], = 0,7 НК0. Горелки для автомобилей нормально потре-
бляют 20 I,h и дают 30 ИК],, при 25 1/Ь — 35 ПК],.

Газокалильныз горелни изготовляются обычные н инвертные на
силу света от 70 до 100 НК],, потребление их от 15 до 20 1/h газа; сила
света у обыкновенных горелок от 70 до 90 НК],, у инвертных при потре-
блении 15 1/h — 75 НК],.

Особую разновидность представляют горелки D а 1 ё п I i с h t; они
особенно пригодны для запасного п вспомогательного освещения, а также -
и для отдельно стоящих домов и фабрик. Эти горелки питаются смесью
ацетилена с воздухом, не могут „проскочить" н не дают копоти. Световая
отдача их та же, что была выше указана.

В железнодорожном освещении променяют следующие горелки:

Расход ацетилена . .	.	3	6	8 10	15 1/h

Спла света.................. 15	30 45 65 100 НК.

d)	Лампы для воздушного газа.

Лампы этп употребляются только для калпльпого освещения, для
обыкновенных и инвертных горелок. Их конструкция и уход за ними
те же, что и для ламп светильного газа. Воздушный газ получается путем
карбюрации воздуха и легкого бензина, плотностью 0,66 0.68 ltg,'dms
(Solin, Benoidhexan н пр.), имеет наивысшую теплотворную способность
3300 и наименьшую 3100 kcal/m4; он тяжелее воздуха. Кубический
метр газа содержит 300 g бензпиа. Обыкновенные горелки изготовляются
для сил света от 30 до 500 НК и потребляют на 1 свечу Г е ф п е р а
от 1,7 до 2,1 лптра газа в час. Инвертные горелки изготовляются раз-
мером от 50 до 120 НК п потребляют на свечу Гефнера 1,3 1/h газа.
Таблица 11. Удельное потребление ламп с газообразным горючим.

Род газа	Теплотворная способность		Па 1 HIihlh			Па 1 HKJh		
	выс- шая	низ-  шая	1	kcal	W	1	kcal	W
Светильный газ  Обыкновенная	4 200	3 800						
горелка . . . Инвертная го-			1,7-2,1	6,5—8	7,6-9,3	2,4-3	9,1-11,4	10,6-13,3
релка .... Инвертная го- релка высок.			1,5	5,7	6,6	2	7,6	8,8
давл. ....  Масляный газ  Светящееся пяа-	11000	10 00)	0,5-0,7	1,9—2,7	2,2 -3,1	0,7—0,9	2,7—3,4	3,1 4
мя	  Инвертная ка- лильная го-			2,1-2,5	21—25	25,4 29	3—3,6	30—36	35-42
релка ....  Ацетилен Светящееся ила-.	14 000	13 500	0,5	5	5,8	0,6	6	7
и я	  Обыкновенная калильная го-			0,6—1	8,1-13,5	9,4—15,7	0,9-1,4	12—19	14-22
редка ....  Инвертная ка- лильная го-			0,22	3	3,5	0,28	3,8	4,4
релка ....  Dalenlicht нп- вертпая ка- лильная го-			0,2	2.7	зд	0,25	3,4	4
релка . .  Воздушный газ  Обыкновенная	3 300	3 100	0,15-0,2	2,2—2,7	2,6-3,1	0,2—0,25	2,6-3,4	3-4
горелка . . . Инвертная го-			1,7—2,1	5,3-6,5	6,2—7,6	2,3—2,8	7,1 -8,7	8,3—10,1
релка ....			1,3	4	4,7	1,7	5,3	6,2

Е. Электрические лампы.

Основным преимуществом электрических ламп является удобное вклю-
чение и выключение их. Лампы, применяемые для внутреннего освещения,
не поглощают кислорода из окружающего воздуха, не выделяют загряз-
няющих воздух п окраску помещений продуктов сгорания и развивают
незначительное количество тепла (стр. 1170, табл. 15). Электрические
лампы можно разделить на две группы по способу, которым они пре-
образуют электрическую энергию в световую, а именно: на лампы с рас-
каленным твердым телом (джаулево тепло) и на лампы, в которых пре-
образование энергии происходит и форме газового разряда.

а)	Электрические лампы накаливания.

Во всех электрических лампах накаливания некоторое твердое тело
накаливается джаулевым теплом. Применением целесообразных средств
(эвакуирование воздуха в угольных и металлических лампах, доступ воздуха
и лампе Нернста, наполнение инертным газом газонаполненных ламп)
предусмотрено, чтобы тело накаливания не подвергалось изменению. Все
лампы накаливания могут работать как на переменном, так и иг постоян-
ном токе и изготовляются обыкновенно для параллельного вклю-
чения. Для последовательного включения можно употреблять лампы
только на одинаковую силу тока.

[Для присоединения к сети лампы накаливания снабжены цоколями,
из которых наиболее распространены цоколя „Эдисон" и „Голиаф"
с винтовой нарезкой, и цоколь „Сван" без винтовой нарезки. При упо-
треблении цоколя Элисона для предупреждения отвинчивания лампы при-
сотрясеииях применяют цоколя с рифленой нарезкой. Цоколь Свана
дает возможность особенно быстро менять лампы. В Германии и СССР
употребляются главным образом цоколя Эдисона.

1.	Угольные лампы, представляющие собой стеклянный баллон с высо-
ким вакуумом и с заключенными в нем одной или несколькими угольными
нитями, в настоящее время, благодаря их большому удельному потребле-
нию (от 3-х до 4 W/HKh), изготовляются в небольших количествах.
Окраска света вследствие их относительно низкой температуры (около
1850° С при удельном расходе 3,5 W/HKh) красноватая. Полезный срок
службы угольных ламп колеблется от 400 до 800 часов].

2.	Вакуумные лампы с вольфрамовой нитью. В лампах с вольфра-
мовой нптью накаливается вольфрамовая проволока соответствующих раз-
меров, зигзагобразно натянутая между двумя венчиками из крючков. Пить
защищена от сгорания тем, что из колбы эвакуирован воздух.

[Нормальный лампы изготовляются для наиболее употребительных на--
пряжений до 260 вольт, на силу света в 5, 10, 16, 25, 32 и 50 НК
и имеют, в зависимости от силы света и напряжения, для которого оии
построены, удельный расход от 1,3 W/НК для ламп с тонкими нитями,
до 0,9 ватт/НК для ламп с толстыми нитями1). Только что сказанное
относится также и к специальным сортам ламп, находящимся в продаже,
как-то: ламп в виде свечей, соффитных, иллюминационных, автомобиль-
ных, для карманных и рудничных фонарей и т. п.

Кривая распределения света представлена на рис. 1618а; она ти-
пична для всех ламп, которые являются практическим выполнением иде-
ального светящегося цилиндра [TQ=/h • (it: 4)	0,79 Гь].

При матировании ламп происходит изменение кривой распре-
деления света, которое зависит от рода матирования и от формы баллона.
При полной матировке теряется 5—6%, прп половинной 2—3°/0 свето-
вого потока от нематированиой лампы.

’) В настоящее время в СССР пустотные лампы изготовляются не на силу света,
а на мощность (15, 25, 30, 50 ватт).
Влияние изменения напряжения на ме-
таллические лампы. Сопротивление металлической лампы
увеличивается с повышением напряжения (с температурой), так
что колебанпя напряжения компенсируются отчасти положи-
тельным температурным коэффициентом омьчзского сопротивления. Прп
повышении наьр 1жения на 1%, ток возрастает па 0.5%, а сила света—
на 3,6%. По этим данным можно вычислить приблизительное изменение
силы света, силы тока н удельного потребления лампы при изменении
напряжения. Продолжительность горения ламп зависит от напряжения,
при котором они горят, т. к. температура нпти возростает с возроста-
нием напряжения, а продолжительность горения уменьшается. Для при-
ближенных подсчетов может служить следующая формула:

£1:£2 = [(W/HK)1 :(W/HK)211'

где Z.t и L2 — продолжительности горенпя лампы при удельных потре-
блениях (W/НК)] н (W/HK)2, а Ъ -показатель степени, который для воль-
фрамовых ламп с большим приближением можно принять равным 7.
Продолжите 1ьность горении находящихся в продал» ламп около 1000
часов; то же самое относится к полезной продолжительности.

Прп включении ламп возникающий в первый момент ток значительно
превосходит по всличпне нормальный ток, т. к. сопротивление лампы
в холодном состоянии равно приблизительно */12 сопротивления ее в го-
рячем состоянии. В установках с большим числом мощных ламп с тол-
стыми нитями нужно ставить соответствующие предохранители, т. к. явле-
ние включения протекает дольше, чем в лампах с тонкими иптями. В за-
висимости от толщины нити явление включения продолжается от 0,1 до 0,5
секунды.

Колебание света при низких частотах переменного тока зави-
сит от толщины ннтп. Т. к. тонкие инти, благодари их незначительной
теплоемкости, остывают быстрее, чем толстые, то периодическое изменение
света наблюдается резче. При заданном числе периодов можно всегда
указать минимальную толщину нити, прп которой периодическое измене-
ние яркости не вызывает неприятного ощущения в глазу. Окраска света
значительно белее, чем у угольных ламп; при 1,1 W/HKh температура
около 2100° С и прп 0,£ W/HKh температура около 2200е С].

Металлическая вакуумная лампа с вольфрамовым сви-
тым в спираль светящимся телом отличается от металлической лампы
с петлеобразной нитью тем, что нить этой лампы свита в спираль и бо-
лее сконцентрирована. Этому соответствует и другая кривая распределе-
ния света (пунктирная кривая фиг. 1625); кроме того, благодаря компакт-
ности нити, размеры баллона могут быть уменьшены.

[Лампы такого сорта изготовляются в 15, 25 и 40 ватт, частью со све-
товой отдачей практически равной отдаче вакуумных ламп (Osram-N-
Lampe), частью специальной конструкции с меньшей световой отдачей,
мало чувствительные к сотрясению, применяются прп грубых работах
(Osram-Centralampe и Radiumlampe). Окраска света их схожа с окраской
света обыкновенных металлических ламп. Полезное числочасов го-
рения п продолжительность горения вакуумных спираль-
ных ламп ие ниже 1000 часов].
Фиг. 1625.

3.	Вольфрамовые лампы с газовым наполнением. Повышение тем-
пературы вольфрамовой спирали в лампе ведет к уменьшению продолжи-
тельности горения лампы вследствие распылеипя вольфрама. Для избе-
жания этого явления наполняют баллоп лампы газом (азотом или смесью
аргона с азотом до 2/3 атмосферы), что уменьшает распыление вольфра-
мовой спирали н тем достигается преж-
няя продолжительность горения. Тепло-
вые потери, возникающие вследствие
теплопроводности и конвекции в газе,
компенсируются увеличением световой
отдачи прп более высокой температуре
нити лампы. Спирально навитая пить
значительно уменьшает тепловые потери,
в данном случае является существенным
конструктивным элементом лампы, т. к.
газонаполненная лампа с прямой нитью,
расположенной зигзаогобразно, несмотря
на более высокую температуру, являлась
бы менее экономичной, чем соответствую-
щая по силе света пустотная вольфрамо-

вая лампа.

[Лампы с газовым наполнением изготовляются для напболее упо-
требительных напряжений, следующих мощностей: 25, 40, 60, 75, 100,
150, 200, 300, 500, 750, 1000, 1500 и 2000 ватт и вытеснили, отчасти,
вакуумные лампы иа большую силу света, а также дуговые фонари.
Газонаполненные лампы могут выполняться для различных специаль-
ных пелей, как, напрпмер, автомобильные, проекционные и кино-лампы.
Световая отдача газонаполненных ламп зависит от толщины витп и от
диаметра спирали, илн от диаметра цилиндра, описанного вокруг спирали.
Данные ламп ,,Osram-Kitra“ для напрялгений 110—220 вольт приведены
в таблвце 12.

Табл и па 12. Мощность ламп в ваттах.

Напря-
жение

110 V

220 V

НК0
W/HKo
Lm
Lm/W

НКо
W/HKC
Lm
Lm/W

25	40	60	75	100	150	200	300	500	750	1000	1500	2000
18	35	60	77	но	185	260	415	735	1155	15 90	24 СО	3390
1,39	1,14	1,0	\97	0,91	0,81	0,77	0,72	0,08	0,65	0,63	0/1	0,59
225	44(	75(	970	1380	2320	3200	5210	9 20	14500	20000	3090)	42500
9,0	11,0	12/	12,9	13,8	15,5	16,3	17,4	18,4	19,3	20,0	20,6	21,2
—	27	47	64	95	160	225	S6p	665	1055	1450	2310	3175
	1,48	1.28	1,17	1,05	0,94	0,89	0,8/	0,75	0 71	0,09	0,65	0,63
		340	590	805	1190	2010	28 эО	459(	8."5О	13250	18200	2SCC0	’,9900
—	8,8	9,8	10,7	11,9	13,4	14,2	15/	16,7	17,7 |	18,2	19,3	20,0

Обе наиболее характерные для данного вида ламп кривые распрсдо-
делсвия света указаны па фиг. 1626; одна из них (а) относится к лам-
пам с кольцевым расположением спирали, что является нормальным для
ламп до 500 ватт включительно; другая (Ь) относится к таким лампам,
в которых спираль подвешена вигвагообразво, как бы по поверхности низ-
кого цилиндра. Для зависимости между силой тока и силой света, а также
продолжительностью службы лампы от напряжения, можно принять те же
соотношении, что и для вакуумных ламп. Сказанное выше относительно
колебания силы света прп включении относится также и к газопапол-

ненным лампам.

Окраска света газонаполненных ламп, в связи с более высокой тем-
пературой их нити (приблизительно zouir и для мощных ламп до

Фпг. 1626.

2700°С) значительно более белая, чем
у вакуумных. Приближение к дневному
свету может быть еще усилено, если изго-
товлять баллоны ламп нз подходящего
стекла, или помещая лампы в соответствую-
щие колпаки. Продолжительность службы
колеблется от 800 до 1000 часов].

Ь)	Лампы с газовым разрядом.

Существуют электрические лампы, свече-
ние коих основано на разряде в газах пли

в форме дугового

разряда, или в форме

тлеющего разряда. Падение напряжения

может происходить
всем протяжении

на аноде, а также иа
газового пространства

п иа катоде, и может быть
ческой энергии в световую.

использовано для преобразования электрн-

|1. Лампы с газовым разрядом, основанные на использовании падения

напряжения на аноде.

Дуговые лампы ечнетымн или пламенными углями.
Дуговые фонари с угольными электродами, имевшие раньше большое значе-
ние, различались, смотря по выполнению, как открытые или закрытые, с ря-
дом стоящими или друг над другом расположенными чистыми и пламенными
углями, для постоянного и переменного тока. Все они в настоящее время
почти совершенно вытеснены лампами с газовым наполнением. Теперь
изготовляются только закрытые пламенные дуги с углями, расположен-
ными друг над другом (Dialampe, Korting und Mathiesen A G.).

В лампах этого типа зажигание происходит при соприкосновении
углей друг с другом н затем, каки в обыкновенных дуговых лампах, углп
раздвигаются н держатся на постоянном расстоянии друг от друга. Для
предохранения от чрезмерно большой силы тока при включении н для
выравнивания колебаний напряжения во время горения последовательно
с дугой включается сопротивление. В установках переменного тока вместо
омического сопротивления применяются дроссельные катушки, т. к. оип
при таком же действии потребляют меньше энергии; эти лампы снабжены
однородными углями. При постоянном токе положительный электрод бе-
рется более толстым, чтобы противодействовать его быстрому сгоранию,
вызываемому более высоким нагреванием. При переменном токе оба элек-
трода берутся одинаковых размеров.

Рабочее напряжение на пламенных дугах продолжительного горения
составляет от 40 до 42 вольт, так что при 110 вольтах можно включить
два фонаря последовательно, яри 220 вольтах—четыре. При переменном
токе можно работать и с более высоким напряжением (до 60 вольт), так
что при 120 вольтах можно включать фонари параллельно; при 180 воль-
тах можно включить два фонаря, а при 220 вольтах—три фонари после-
довательно-Кривая распределения света этих ламп приведена на фиг. 1627,
из которой видно, что 95 '/„ светового потока излучается в нижнюю по-
лусферу. Лампы изготовляются для сил тока от 8 до 15 ампер, на силу
света от 000 до 3300 НК^,. Удельное потребление энергии при по-
стоянном токе равно 0,2 W/HK^ (33,1 Lm/W), при переменном токе оно
равно приблизительно 0,25 W/HK^, (26,6 Lm/W), в последние цифры
включены потери энергии в добавочном сопротивлении (или в дроссель-
ном катушке). Продолжительность горения одной
пары углей составляет около 125 часов.

Магнетитовые дуговые фонари
(годны только для постоянного тока) состоят
нз вижнего отрицательного электрода, предста-
вляющего собой тонкостенную железную трубку,
наполненную солями окисей металлов (главным
образом магнетита н важной для снетовой
отдачи окиси титана), н положительного элек-
трода, выполненного в виде массивного медного
стержня. Наружный воздух имеет свободный
доступ к дуге и отводит продукты сгорания.
Свет — блестяще белый, приближающийся по
своем)' цвету к солнечному. Магнетитовые
дуговые лампы почти исключительно употребляются в Америке, главным
образом для последовательного включения, с саморегулирующимися иа
постоянную силу тока трансформаторами.

Вольфрамовая дуговая лампа имеет два пли несколько
электродов, сделанных из вольфрама, помещенных в закрытый стеклян-
ный баллон. Образующаяся между электродами дуга приводит
пх в раскаленное состояние, в то время как сама дуга почти не уча-
ствует в излучении. Баллоны наполнены нндпфереитным газом, так что
электроды не сгорают и нет необходимости в регулирующем механизме.
Вольфрамовые дуговые лампы изготовляются для постоянного и пе-
ремен иного тока. При постоянном токе при равных размерах электродов
анод раскаливается сильнее, чем катод.

Зажигание происходит прп помощи ионизации газового промежутка
(температурная ионизация или разряд высокого напряжения), или путем
соприкосновения (соприкосновение непосредственное, или при помощи
постороннего тела), или, наконец, при помощи тихого разряда.

На мировом рынке можно получить лампы различных конструкций
и способов зажигания. Вообще этот род ламп находится еще в стадии
развития. В Германии изготовляются лампы иа постониный и переменный
ток (Osram G. m. b. Н.).

Лампы для постоянного тока изготовляются на 1,3 и на 4 ампера,
их можно включить на 110 вольт п выше с соотвстветствующпм доба-
вочным сопротивлением. В обоих сортах ламп катод практически не
участвует в световой отдаче. Анод дает приблизительно от 80 до 400 све-
чей (диаметр анода 2,5 mm пли 5.2 mm). Лампы наполнены азотом
при низком давлении и зажигаются по способу соприкосновения. Лампы
для переменного TOiai изготовляются па 1,3 ампера и 2,5 ампера, дают
приблизительно 40 и 100 НК (диаметр электродов 1,0 и 1,9 mm). Оба
электрода светятся одинаково сильно. Лампы наполнены неоном с неболь-
шой примесью гелия под давлением в 0,5 at и зажигаются тлеющим раз-
рядом благодаря небольшой диэлектрической крепости иеона; для зажи-
гания таких ламп требуется напряжение не ниже 220 вольт (другие
фирмы изготовляют такие же лампы на напряжение 110—120 вольт).

Окраска при соответствующей одинаковой температуре та же, что
и гасонаполненных ламп. Яркость анода в вольфрамой дуге составляет
15 HK/'nim*. Эти лампы применяются там, где необходим, по возмож-
ности, точечный источник- света большой и равномерной яркости
с постоянным местоположением (проекционные аппараты, микроскопы
ч проч ); для общего освещения они почти не применимы ')

Продолжительность горения для ламп постоянного тока приблизи-
тельно 400 часов, а для ламп переменного тока приблизительно 200 часов.

2.	Лампы с разрядом в газе, основанные на использовании падения
напряжения в анодном пространстве.

Лампы с тлеющим разрядом. Тлеющие лампы, оспонаниые на све-
товом явлении в анодном пространстве, наполняются частью неблаго-
родными газами (азот и углекислый газ), частью благородными газами
(неон). В первом случае необходим вентиль для наполнения трубки
газом, так как неблагородные газы с течением времени связываются
химически пли физически с металлами электродон (свет Мура). Во
втором случае, т.-е. в лампах, наполненных благородным газом, этих
явлений не происходит, а поэтому нет необходимости в приспособле-
нии для добавления газа. Давление внутри ламп при всех трех на-
званных сортах газов порядка 1 mm. Лампы могут работать только
переменным током высокого напряжения и зажигаются при непосред-
ственном включении на рабочее напряжение. К колебаниям напряжения
они мало чувствительны.

Свет Мура воспроизводится трубками диам. 40 mm, наполнен-
ными азотом или углекислотой, которым на месте установки придается
требуемая форма. Длина трубок при наполнении азотом колеблется между
20—75 го, прп наполнении углекислотой—между 20—60 т; максимальное
рабочее напряжение 25 000 вольт. Трубки работают после зажигания
с 60% номинального напряжении. Добавочным сопротивлением служат
дроссельные хкатушки.

Окраска света трубок наполненных азотом красно-желтая. Удель-
ный расход от 1,0 до 1,5 W/НК. Трубки наполненные углекислотой
дают почти чизтып белый свет, настолько подходящий к дневному, что
в большинстве случаев употребляются для точного сравнения краток
(красильни, красочные заводы, торговые помещения). Для этого суще-
ствуют переносные установки на 5 000 вольт рабочего напряжения. Удель-
ный расход от 3 до 4 W : НК.

Трубки, наполненные неоном (без вентилей), могут употребляться
вследствие их кроваво-красного света исключительно для эффектного

*) 8 k а и р у, Die Entwicklung der Wolfram-Bogeulatopen „Licht und Lampe" 1823,
стр. bSO.
и рекламного освещения. Благодаря большой проводимости пеона рабочее
напряжение значительно ниже (600-—800 вольт), чем у трубок, напол-
ненных азотом и углекислотой. Разновидностями этих разрядных трубок
являются неоновые трубки, имеющие внутри капли ртути, дающие непо-
средственно после включения синий свет. Они употребляются также
только дли рекламных целей и имеют удельный расход 1 AV/1IK.

Продолжительность службы всех указанных сортон трубок более
1000 часов.

Лампы с дуговым разрядом. В ртутных лампах используется лю-
минесценция анодного свечения ртутных паров дуги; электроды в све-
товой отдаче не участвуют. В первоначальной форме лампы были только
для постоянного тока. Для переменного тока нужно включать выпря-
митель тока, обычно ртутный, который может также находиться
и внутри самой лампы.

Ртутные лампы изготовленные из стекла, или, иначе, „ртутиыс
лампы низкого давления", длп общего освещения не годятся вследствие
их сине-зеленого света и применяются, блаюдаря сильному излучению
синих и ультрафиолетовых лучей, для фотографических и химических
целей. Пригодность таких ламп для указанных целей значительно увели-
чена вследствие изготовления их из специального стекла, пропускающего
значительно больше ультрафиолетовых лучей (Uviol-Glas, Schott & Gen.,
Jena).

В ртутных лампах высокого давления (кварцевые
ртутные лампы) стеклянный сосуд заменен сосудом из кварца, благодаря
которому можно поднять рабочее давление внутри лампы и тем самым
значительно уменьшить размеры ее по сравнению с лампой низкого
давления. В лампах высокого давления оба электрода представляют собой
сосуды со ртутью, расположенные на концах лампы перпендикулярно
к ее горизонтальной оси; эти сосуды охлаждаются особыми металличе-
скими радиаторами. Зажигание производится автоматически путем на-
клона лампы (зажигание соприкосновением).

Окраска света ламп синс-зелеиая и для общего освещения
пригодна лишь в исключительных случаях. При употреблении этпх ламп
для общего освещения вследствие значительного ультрафиолетового излу-
чения приходится защищать лампу стеклянным колпаком, чтобы избежать
вредного действия на человеческий организм (глаза, кожа и прочее).
Такие лампы применяются главным образом для терапевтических п бакте-
риологических целей (лечение светом и стерилизация питьевой воды).

Лампы изготовляются длп сил тока от 1,5 — 3,5 ампер для непо-
средственного включения в сеть с напряжением в 110 и 220 вольт. Сила
света составляет 500—3000 ПК,—, при удельном потреблении энергии
от 0,4 до 0,25 WyllK^; средняя продолжительность службы около
2000 часов.

В неоновой дуговой лампе электроды также не прини-
мают участия в свечении. Лампы работают только на постоянном токе;
анод, -лампы состоит из железа, или ему подобного материала, катод—
из амальгамы щелочных металлов (натриевая амальгама, кадмиево-талие-
вая и другие). Зажигание происходит прп помощи аппарата, посытаюшего
ммцульс высокого напряжения через трубку.
Неоновые дуговые лампы изготовляются для 220 вольт (Osram G. m.
b. И) и имеют трубку диаметром в 30 mm и длиной в 1 in. Успокои-
тельное сопротивление потребляет приблизительно 80 вольт. .Лампы дают
от 300 до 400 свечей при удельном потреблении энергии, включая по-
терн в добавочном сопротивлении от 0,4—0,5 W/IIK. .Лампы напол-
няются чистым неоном под давлением в 1 mm и имеют кроваво-красный
свет, который ограничивает их применение лишь в рекламном и эффект-
ном освещении. Продолжительность горения ламп больше 1000 часов].

3.	Лампы с разрядом в газе, основанные на использовании падения
напряжения на катоде. В так называемых лампах с тлеющим разрядом
для получения света использовано катодное свечение большого металли-
ческого катода, в то время как анодное свечение и соответствующее ему
падение напряжения устранены помещением анода на весьма близком рас-
стоянии от катода. Оба электрода тлеющей лампы изготовляются из жести,
пли из железной проволоки, и помещаются в стеклянный
баллон для обыкновенной лампы накаливания. Баллон на-
полнен смесью неона и гелия под давлением (приблизительно)
10 mm, что дает возможность применять низкие потенциалы
для зажигания и работы ламп.

[Наиболее распространенным типом этих ламп в Герма-
нии является лампа, изображенная на фпг. 1628, с поме-
щенным в цоколе ее успокоительным сопротивлением. Лампы
изготовляются для напряжений 110—220 вольт. Потребление
Фиг 1628 энергии незначительное (от 2—4 ватт); окраска света.—
красновато-желтая; употребляются только, как сигнальные
лампы. Средняя продолжительность горения около 1000часов].

F. Рефлекторы и арматуры.

а) Общие сведения о целях и способах выполнения арматур.

Почти все источники света должны употребляться в соединении
с рациональными арматурами, чтобы защитить лампу от ветра, непогоды,
загрязнения и от вредных тепловых влияний, глаза людей от ослепления
п, смотря по местным условиям, перераспределять световой поток лампы.

Чтобы выполнить эти задачи вполне надежно, арматуры должны изгото-
вляться нз достаточно толстой и хорошо эмалированной жести, или,
в специальных случаях (при сырости, парах кислот и т. п.), из соответ-
ствующих материалов (фарфор, чугун). Патроны должны быть выбраны
сообразно лампам, поскольку это касается арматур для ламп различных
мощностей, и легко доступны для перестановки. В арматурах для ламп
больших мощностей, чтобы избежать чрезмерного нагревания ламп, не-
обходимо установить достаточную вентиляцию самой арматуры. Дождь
и сиег не должны проникать к лампе. Колпаки для наружного употре-
бления должны снабжаться небольшим отверстием для отвода воды, обра-
зовавшейся при их запотевании.

В тех случаях, когда мет слепящего действия вследствие небольшой
силы снета употребляемых ламп или значительной высоты подвеса их,
можно применять прозрачные шары. Для защиты протин слепящего дей-
ствия, а также перераспределения светового потока служат опаловые
колпаки, которые, во избежание чрезмерных потерь света, не должны
быть слишком густыми. Очень хорошее рассеивание света дают колпаки
из молочного стекла, но они должны быть тонки, чтобы не поглощать
очень много света. Алебастровые и матовые стекла рассеивают свет
хуже. Матовые стекла, благодаря шероховатой поверхности, подвергаются
скорому загрязнению. Потеря светового потока, отнесенная к общему
световому потоку лампы, составляет при прозрачном стекле от 3 до 8%,
прп опаловом 10—20%, при матовом 5—15% и при молочном 30—50%.

d) Рефлекторы.

Рефлекторы выбираются таким образом, чтобы силу света лампы
перераспределить, сообразно поставленным требованиям, с наибольшим
коэффициентом полезного действия и, кроме того, защитить глаз от ослеп-
ления. Материалом для рефлекторов служат главным образом молочное
стекло, эмалированнан жесть и зеркальные поверхности нз стекла или
металла. Первые два материала отражают 60—70% падающего на них
света, в то время как металлические зеркала отражают 70—80%, а зеркала
прозрачного стекла 75—90%. Рефлекторы из молочного стекла одно-
временно с отражением падающего иа иих светового потока часть по-
следнего диффузно пропускают черев себя. Рефлекторы молочного стекла
с покровным слоем нз зеленого стекла применяются в тех случаях, когда
рефлектор помещается на близком расстоянии от глаз. Внешняя форма
рефлектора должна гарантировать достаточную защиту от ослепления.
Прп луче зрения под углом в 30° голая лампа не должна быть видимой.
Линия, соединяющая нижний край рефлектора со светящимся телом лампы
(пограничная линия), должна составлять с вертикалью угол, меньший
чем 60°.

[Очень широко распространенные в Америке рефлекторы Г о л о-
ф а н из прессованного стекла, в которых рассеивание света происходит
при помощи большого числа стеклянных призм, мало распространены
в других странах благодаря их высокой цене и трудности чистки. Для
ламп с газовым наполнением эти рефлекторы также мало подходит из-за
высокой яркости светящегося тела].

Для уличного освещения наиболее применимы рефлекторы
эллипсоидальные и параболические. В этом случае рефлекторы должны
широко разбрасывать световой поток, чтобы получить достаточную осве-
щенность при больших расстояниях между лампами; поэтому важно иметь
рефлекторы с хорошей отражательной способностью, чтобы гарантировать
выгодное использование направленного вверх светового потока лампы.
Часто употребляются диоптрические системы, которые апалогично ре-
флекторам Голофан перераспределяют световой поток при помоши
комбинаций стеклянных призм.

с)	Важнейшие классы арматур.

По роду требуемого распределения света можно различить 6 основ-
ных типон арматур. Их распределение света дано на рис. 1629—1631
и, кроме того, в таблице 13 даны их характеристики по роду распреде
дения света, по их свойствам ц области применения.
сЗ
S*
К

Ч

се

Ен

та и области применения различных арматур.
III.	Расчет осветительных установок

А. Общие соображения о выборе системы освещения.

Приходится принимать во внимание желаемую освещенность, ее рас-
пределение, мягкость и степень ослабления слепящего действия, окраску
света источника, его качество в гигиеническом отношении, удоб тво и
надежность в эксплоатации, пожарную безопасность, а также и эконо-
мичность установки.

а)	Оценка освещения ’).

Для фотометрической оценки освещения служит освещенность на
рабочих поверхностях. Если отсутствуют специальные указания о рабо-
чей поверхности, то освещенность определяется на горизонтальной
поверхности, находящейся на высоте 1 m от пола. Указания средней
освещенности этих поверхностей в большинстве случаев бывает доста-
точно. Для более подробной характеристики освещения нужно, кроме
того - указывать освещенность (максимально ю и минимальную;.

[Равномерность освещения есть отношение минимальной освещенности
к максимальной; это отношение—всегда правильная дробь. Тени и свето-
вые пятяа принимаются во внимание лишь в том случае, если ьни про-
исходят от лампы или арматуры.

Световой отдачей установки для освещения некоторой поверхности
является отношение общего светового потока, падающего на данную
поверхность, к общей затраченной мощности. Этот световой поток полу-
чается как произведение средней освещенности в люксах иа площадь
освещаемой поверхности в квадратных метрах.

Коэффициент полезного действия установки прп освещении какой
ли'о поверхности есть отношение пад пощего на данную поверхность
светового потока к световому потоку ламп без арматуры].

Ь)	Окраска света

Окраска света зависит от относительного распределения светового
излучения в отдельных областях спектра. Окраска дневного света обу-
словлена, главным образом, температурой солнца (около 6000°), благо-
даря чему в солнечном свете находится большое количество синих лучей.
Для ряда источников света в таблице 14 (по измерениям Блоха 2)
дано относ цельное распределение красного, зеленого и синего излучений.
Наиболее близко к дневному свету подходит.свет Мура, когда трубки
наполнены углекислым газом; такой свет поэтому и наиболее применим
для тонкого сравнения красок

с)	Источники света с гигиенической точки зрения.

Во всех осветительных установках нужно избегать слепящего дей-
ствия для предотвращении порчи глаз п уменьшения возможности не-
счастных случаев. При употреблении источников света с большим содер-

*) Entwurf der Koiutuission fur Bewcrtung und Mcssung dor D. B. G. (ETZ, 1925,
стр. 471).

’) Gas, u. Wasserfach, 1924, S. 241.

Хютте. T. II.

74
На 1000 Lm общего свето-
вого потока приходится:

Таблица 14. Содержание красных, зеленых и
смн х лучей в различных источничах света.

год света	К 1)	3 Ч	с 3)
Дневной свет, закрытое облаками небо .	333	333	333
„	„ гол\бое небо 		270	340	390
Солнечный свет через тонкие облака . .	375	325	300
Стеариновая свеча 		775	170	55
Керосиновая лампа ... 		745	185	70
Газокалильный свет низкого давления . .	560	295	145
„	.. высокого „	. .	575	280	145
Угольная лампа накаливания 3,5 VV/HKp	695	210	95
Лампа лакал, с металл, питью 1,0 W/HKjj	625	245	130
Нитро-лампа 0,65 VV/TTK0 .......	555	275	170
Дуговая лампа е чистыми углями ....	485	300	215
„	пламенная с бе ы ? светом	435	345	220
„	»	»	с ко ;ыи п	433	437	130
„	„	„	скр и я „	775	130	95
Ptvt ая лампа		65	705	230
Кварцевая ратная лампа		135	665	200
Свет Мера с угле кис лоти, наполнением	290	340	370
„	„ с азотным	„	850	130	20
„	„ с неоновым	„	955	42	3

3) с—сипий

свет.

Обозпачают.’ ’) к—красный, 2) з—зеленый,

Таблица 15. Продукты сгорания.

жанпем ультра-
фиолетовых излу-
чений (ртутные
и дуговые лампы)
следует предохра-
нять соответст-
вующими сред-
ствами глаза и
кожу от ожогов.
Также следует
озаботиться отво-
де м продуктов
сгорания и тепла,
развиваемых ис-
точником света.
В таблице 15
приведена сводка
качеств отдель-

НЫХ
света

ИСТОЧНИКОВ

В

НИЧССКОМ

шении.

гигие-
ОТНО’

выделяемое тепло и потребность

воздуха для различных источников света !).

	сЗ	Ирод)	кты сгорания в литрах			©	S  И d s'	~ й' = «
Род освещения			иа 1 свечу в час			и	rt и и	е и
	О	Угле- кислый газ	Водяной пар	Азот	Сумма	Обпазо	тепла лориях свечу	Потреб в воз. в литр 1 свечу
Стеариновая свеча		1,2	13	13	73,5	99,5		90	93
Кг|я'Синовая лампа ....	30	9,4	9,4	53,2	72,0		40,7	67
Ксросииокалплъп. освещение	500	2,0	2.0	11,3	15,3		8,7	14
Сппртокалильное освещение	60	0.75	1,13	4,9	6,8		5,7	6,2
Ацетилен	  Ацетилепокалильное севе-	40	1,2	0,6	5,7	7,5		7,8	7,2
щение 		60	0,5	0,25	2,3	3,1		3,3	2,9
Газокалплыюе освещение .	80	0,85	1:9	6,7	9,4		7,5	8,5
Инвертное калилыь освещен. Газовалильное освещение	100	0,57	1,.6	4,35	6,18		5,0	0,0
под давлением		450	0,45	1,01	3,6	5,1		4,0	4,5
Лампы с уголь г.он питью . .	32	—	—	—	—		2,7	—
„ с ысталлпч. „	. .	32	—	——	—	—		0,9	—
Газонаполненные лампы . .  Дуговая лампа с эффект.	600	—	—-	—	—		0,43	—
углями 		1900	0,01	—	0,02	0,03		0,2	0,03

[Человек н час выделяет

от 20

до 50 литров угольной кислоты и от 20
до 230 g ( = 24 до 280 1 ) водяных паров и потребляет в час 3801 воздуха.

*) Korf f— Р е t е г s е п in Bloch, LieMtechmk, Miinchon-Berlin 921, R. Oldenbourg,
pa?h Schaars Kalender fur das Gas- u. Wasserfach 1921, S. 199.
d)	Экономичность.

Для характеристики экономичности освещения служит данное на
стр. 1189 понятие световой отдачи установки при освещении некоторой
поверхности; эта световая отдача и принимается как характеристика
экономичности установки вместо обратной величины, т.-е. расхода энер-
гии на I люкс и на 1 ш* 2 средней освещенности пола (расхода на 1 лю-
мен). Сравнение систем освещения на данной основе применимо лишь
тогда, когда принимается во внимание только стоимость энергии. Для
полного срагяения нужно принять во внимание добавочные расходы,
вызванные приобретением установки, уходом за ней, заменой ламп
и арматур, а также для разных систем освещения—обслуживание установки
в целом. Следует также принимать во внимание капитализацию и амор-
тизацию общей стоимости установки, со всеми необходимыми добавоч-
ными приспособлениями.

В. Основные соображения о расчете осветительных
установок.

а)	Коэффициент полезного действия освещения ').

Коэффициент полезного действия установки при освещении некоторой
поверхности по III А а) есть отношение полезного светового потока ко
всему излученному в помещение световому потоку. Коэффициент полез-
ного действия для внутренних помещений зависит в большой мере от
свойств стеи и потолка; он тем больше, чем ’ светлее их общая окраска
Кроме того, коэффициент полезного действия зависит от системы осве-
щения (прямое, полуотраженное или вполне отраженное освещение).

При внешнем освещении на коэффициент полезного действия оказы-
вает влияние род освещения и размещение ламп; он имеет различное значе-
ние для арматур концентрированного света, арматур широко разбрасываю-
щих свет и арматур для высокого подвеса, а также зависит от отношения
ширины улицы к высоте подвеса арматуры. Приблизительные величины
коэффициента полезного действия даны Блохом 2) в таблицах 16—18.

Таблица 16. Коэффициент по-
лезного действия для прямого и
полуотраженного освещения во
внутренних помещениях.

Состояние потолка

светлый| срсдипй| темный

		О/  10	“/о	»/о
	светлые	(55—45) 50	(50—40) 45	(45-35) 40
Состоя-				
пне •	средние	(50—40) 45	(45—35) 40	(40-30) 35
стен				
	темные	(45-35) 40	(40—30) 35	(35-20) 30

Таблица 17. Коэффициент по-
лезного действия для отраженного
освещения во внутренних поме-
	щениях.

Состояние потолка
светлый) средний) темный

	о/  10	°/о	°/о
светлые	(40-30)	(30—20)	(20-10)
	35	25	15
Состоя-			
виг J средам	(35—25) 30	(25-15) 20	(15-5) 10
стен			
темные -	(30-20)	(20-10)	(10-0)
	25	15	6

*) В настоящее время в литературе часто выражение „коэффициент полезного дей-
ствия" заменяют вьп ажением коэффициент использования".

2) Bloch, Lichttechnik, S. 561, Niinchen-Berlin 1921, R. Oldenbourg. *
Таблица 18. Коэффициент полезного действия для уличного
освещения.

Распределение ламп	Способ распределения света		
	Концентрир.	Широко разбр^	для высокого подвеса
	о/ 10	°io	01 io
больше 6	(55-45)	(50- 40)	(45-35)
	50	45	40
Ширина улицы От 3 — 6	(50—40)	(45—35)	(40-30)
высота подвеса	45	40	35
меньше 3	(45—35)	(40-30)	(35-20)
	40	35	30

Ъ)	Влияние высоты подвеса и расстояния между лампами.

С увеличением высоты подвеса и расстояния между лампами, в пред-
положении отсутствия отражения от стен и потолка, средняя горизон-
тальная освещенность уменьшается, в то время как равномерность осве-
щения увеличивается.

[Во внутренних помещениях с светлыми потолками и степами дости
гнутая освещенность мало зависит от высоты подвеса. При подвеске
ламп следует принимать во внимание, что при прямом освещении для
уменьшения слепящего действия лампы должны находиться возмоясно
выше, а прп отраженном свете следует хорошо освещать потолок и фризы
стеи.

Высота подвеса неподвижно прикрепленных источников света над
полом в жилых помещениях составляет от 2,25 до 2,5 ш, в ресторанах
и торговых помещениях—от 3 m и выше.

При освещении внешних пространств высота под-
веса зависит главным образом от силы света ламп. Для приблизитель-
ного определения высоты подвеса h служит формула Блоха ’)

Л = 3,5 +/Т71О,

где 1 означает среднюю горизонтальную илп среднюю полусферическую
силу света лампы в арматуре.

Расстояние между лампами во внутренних помещениях
незначительно влияет на равномерность освещения, в особенности при
светлых стенах и потолке. По Неуск’у 2) рекомендуется выбирать рас-
стояние между лампами во внутренних помещениях равным от 1,5 до 2,5
кратной высоты светового центра источника (высота подвеса над рабочей
поверхностью). Прп освещении внешних пространств выбор расстояния
между лампами данной силы света зависит главным образом от тре-
буемой равномерности и минимальной величины горизонтальной осве-
щенности].

•) Bloch, Lichttechnlck, S. 285.

P. Heyck, Beleuchtung, Leipzig 1924, Verlag Jaenecke.
Насчет осветительных установок.

1173

с) Методы расчета освещения.

Вместо старого очень распространенного способа подсчета общего
количества свечей на основании таблиц, дававших для различных поме-
щений число свечей на 1 гп2 пола, теперь для расчета освещения приме-
няется так называемый метод коэффициентов полезного действия. Когда
же дело идет об ориентировочном подсчете установки электрического
освещения, то значительные услуги оказывает „правило ватт“ Неуск’а
п Н о g п е г’а.

[При методе коэффициента полезного действия исходят из площади
пола освещаемого помещения и требуемой средней величины освещен-
ности Е„„ для которой при коэффициенте полезного действия ч требуется
световой поток	F = Ет 8: ц.

Если е—число предположенных к установке ламп, то для отдельной
лампы световой поток будет д> — Ёт 8: zц
а средняя сферическая сила света

Если ч, как это
дробь, то, выражая в
формулу:

7q=8

Если же элек-
трические лампы
нормированы иа
ватты, то делением
светового потока иа
световую отдачу
можно получить но-
минальное потребле-
ние энергии для дан-
ных ламп.

Для приблизи-
тельных подсчетов
даиа таблица 19, из
которой непосред-
ственно видно, ка-
кое количество све-
чей надо взять, чтобы
получить среднюю
освещенность на ка-
кой-нибудь опреде-
ленной площади.
Предполагается, что
коэффициент полез-
ного действия осве-
тительной установки
равняется 4Ос/о *).

1о = Ет 8:1 лгу

всегда имеет место иа практике, есгь правильная
% (?/)> можно иметь для расчета более упрощенную

Таблица 19. Вспомогательная таблица для
расчета освещения.

Вакуумные лампы с металлической иитыо
(Ч'=4О»/о).

HKh	Площадь пола в m2			при средней		освещенности в Lx		
	2	5	10	20	30	50	80	100
5	10	4,0	2,0	1,0	(0,66)	(0,4)	(0, 5)	(0,2)
10	20	8,0	4,0	2,0	1,3	(0,8)	(0,5)	(0,4)
16	32	12,8	6,4	3,2	2,1	1,28	(0,8)	(0,64)
25	50	20	10	5,0	3,3	2,0	1,25	1,0
32	64	25,6	12,8	6,4	4,2	2,5	1.6	1,28
50	100	40	20	10	6,6	4,0	2,5	2,0
100	200	80	40	20	13	8,0	5,0	4,0

Газонаполненные лампы с металлической
нитью для 220 вольт (т)’ = 40°/о).

W

Площадь пола в ш2 при средней освещенности в Lx

2	5	10	20 | 30	50	80 | 100

40	62	25	12	6,2	4,1	2,5	1,5	' 0,6
60	ПО	44	22	11	7,3	4,4	2,7	2,2
75	150	60	30	15	10	6	3,7	3,0
100	220	88	44	22	14,5	8,8	5,5	4,4
150	367	147	73	36	24	14	9,2	7,3
200	527	211	105	52	35	21	13	10,5
300	862	345	172	86	57	34	21	17,2
500	1582	633	316	158	106	63	40	82
750	2535)	1014	507	253	169	101	63	51
1000	(3470)	1389	694	347	231	139	87	69
1500	(5510)	(2206)	1103	551	367	220	138	110

:) Bloch, Lichttechnik, S- 562»
Правило ватт Пеуск’а и Пдцпог’а, выведенное ими из формулы коэф-
фициента полезного действия, с допущением некоторых упрощений действи-
тельно, как приближенное правило, для помещений с белыми потолками и
хорошей арматурой, для света преимущественно прямого, для диффузио-
направленного п для нолуотраженного, в предположении освещения
газонаполненными лампами на 229 вольт, мощностью от 100 до 500 ватт.
Правило ватт устанавливает, что при 10 ваттах на 1 из2, в зависи-
мости от мощности лампы накаливания, получается освещеьиость от
55 до 75 Lx, а в среднем 65 Lx. При лампах на 110 вольт получается
освещенность выше приблизительно на 15%.

Для помещений с загрязненными потолками, для которых рекомен-
дуется точечный метод, Неусй и Uogncr указывают приблизительно:

50 Lx при прямом и преимущественно направленном свете,

90 Lx при направленном свете,

как эквивалент превращения мощности, 10 ватт па 1 ш2 при употре-
блении газонаполненных ламп па 220 вольт, мощностью 200—500 ватт].

С. Внутреннее освещение.

а)	Необходимая величина освещенности.

По нормам немецкого Осветительного общества :) в таблпие 20 ука-
заны минимальные величины освещенностей для различных случаев.
Цифры первой графы представляют собой требуемую среднюю величину
освещенности, во второй графе—мивимальныс величины освещенности,
являющиеся нижним пределом освещенности любой точки в данном
Таблица 20. Необходимая величина освещенности во внутренних
помещениях 2).

	Величина освещенности:	
Род освещения	1	тт
	средняя	наименьшая
	Lx	Lx
Рабочее освещение:		
для грубых работ: нап$., мельницы, кузницы, гру- бый монтаж и т. д				15-30	10
для средних работ: наир., слесарные, токарные,		
сборочные, формовочные, столярные, жестяночное пропз-	АП СП	20
водство, прядильное, ткацкие для светлой пряжи и т. д. для тонких работ: папр., точной механики, ткац-	60-90	ЦП
кие для цветной и томной пряжи, конторы и т. д. .		
д л я с а м ы х т о н к и х работ: иапр., часовое и гра-	90-250	
верное производства, наборное, швейное, рисование и т.д. Освещение дорог, проходов и дворов:		
		
помещении второстепенного значения, проезжих дорог,		0,2
проездов, дворов, если они служат для сообщения . . . площадок, боковых проходов и добавочных помещений,	1—а  2-5	
		0,6
складов 			
комнат ожидания, входов и выходов, главных проходов,	к 1Ц	2
лестниц, мастерских					

’) Leitsalze der D. В. G. £3r Innenbeleuchtung der Gehaude u. s. w. Souderdruck,
hrsg. von der D. B. G., E. V., Berlin W 35, Ara Kailsbad 13.

2) В настоящее время в СССР имеются правила искусственного освещения фабрик,
заводов, мастерских и других рабочих и служебных помещении, одобренные IX Электро-
техническим съездом. Журнал „Электричество", 1928 г., №№ 13—14
помещении. В интересах интенсивной и точной работы, удобного и бес-
препятственного движения рекомендуется выбирать величины освещен-
ности значительно более высокие, чем приведенные в таблице (прп днев-
ном освещении в большинстве случаев освещенности имеют значения, во
много раз превосходящие данные графы 1).

Рабочим освещением является освещенность рабочей поверхности,
или места работы, а освещенность проходов, улиц и т. и. измеряется на
высоте 1 метра.

[Величины освещенности в жилых и других помещениях берутся
сообразно выполняемой в иих работе и роду деятельности].

Ь)	Выбор рода освещения н расположение ламп.

Если в распоряжении находятся электричество п газ, то, исходя из
чпето экепдоатацпонных расходов, выбор рода освещения определится
ценой обоих видов энергии. Если же наиболее важным является быстрое
включение, большая чистота, меньшее загрязнение окраски помещения,
то выбор падает на электрическое освещение.

[Для изолированно лежащих небольших поселений, гостиниц, вилл
и т. д. применяется воздушный газ, ацетилен и небольшие блокстанции
(двигатель внутреннего сгорания, дпнамо и аккумуляторная батарея).
Употребляются также для освещения обыкновенные керосиновые лампы,
керосине- и еппрто-калпльныо лампы.

При выборе рода ламп и арматур и их размещения нужно прини-
мать во внимание, что иногда требуется только хорошая горизонтальная
освещенность, а иногда также требуется и достаточная вертикальная
освещенность, как, например, в картинных галлереях, в рисовальных
залах с вертикальными досками].

с)	Отраженное освещение.

Для многих случаев, как-то: освещение школ, чертежных и фабрич-
ных зал. бывает выгодно смягчать сильные контрасты (падающие тени),
возникяющие прп прямом освещении, применением полуотраженного или
отраженного освещения. В нервом случае видимая часть рефлекторов
делается из сильно рассеивающих свет материалов, во втором случае —
из непрозрачных материалов. Степень дпффузности освещения прихо-
дится выбирать сообразно выполняемой работе, тчк как вполне отра-
женное освещение уменьшает восприятие рельефности предметов, благодаря
полному отсутствию теней.

Коэффициенты полезного действия отраженного освещения даны в таб-
лице 17.

<!) Специальные случаи.

1.	Фабричное освещение. Выбор средств для достижения хорошего фаб-
ричного освещения зависит в каждом отдельном случае от природы данного
помещения (многоэтажные и одноэтажные помещения, помещения с гпедо-
выми перекрытиями и т. д.) и от рода нужного освещения (общее и местное
освещение). Общие руководящие указания даны в нормах немецкого
Осветительного общества. Ниже приводится выборка из этих норм !).

2)	Leitsatze fur die Innenbeleuchtung der Gcbaude u. s. w., Sonderdruck von der
D. B. G. E. V
--------

[Осветительная установка должна соответствовать требованиям безо-
пасности, гигиены и надежности эксплоатации. Для предупреждения
образования скоплений легко горючей пыли и взрывчатых газов нужно
принимать соответствующие меры. Продукты сгорания и образующееся
и осветительной установке тепло должны в достаточной мере удаляться.
Независимо от главной осветительной установки нужно предусмотреть
запасное освещение.

Освещенность должна быть достаточно сильной. Сравнить таблицу 20,
стр. 1174. Желательны более высокие нормы по сравнению с указан-
ными. В остальном восприятие зависит от контраста и от количества
света, попадающего в глаз. Прп работе с темными материалами необхо-
дима более сильная освещенность. Смотря по роду работы, применяется
местное или общее освещение. Местное освещение производится низко
подвешенными лампами, снабженными глубокими рефлекторами, защи-
щающими глаза от ослеилепия и дающими освещение только на ограни-
ченное место работы; при этом необходимо общее освещение для пере-
движения. Общее освещение производится высоко подвешенными лампами,
освещающими все помещение. Лампы, колпаки, рефлекторы, потолки
и стены должны поддерживаться в чистом состоянии во избежание умень-
шения освещенности. При дневном освещении нужно содержать окна
и верхний свет в чистом состоянии.

Освещение не должно вызывать сильного слепящего действия, чтобы
тем самым не уменьшать способность глаза к различению предметов.
Слепящее действие производят:

при общем освещении и при освещении проходов лампы с яркостью,
большей 5 НК/cm2, если они бросают свет прямо в глаза;

при местном освещении — источники света с яркостью, большей
0,75 НК/cm2, бросающие свет прямо в глаза;

при всяком освещении блестящие поверхности, зеркально-отражаю-
щпе свет в глаза работающего.

। _ При общем освещении лампы, имеющие яркость, большую, чем
5 НК/cm2, не производят слепящего действия, если они так подвешены,
что угол между вертикалью и линией, соединяющей глаз с лампой, не
превышает 30э. Для местного освещения современные источники света,
газокалильные и электрические лампы, голыми применяться не могут,
। так как их яркость значительно превышает 0,75 НК/cm3. Простая ма-
тировка в большинстве случаев недостаточна для уничтожения блесткости.

Освещение не должно давать мешающих резких теней, а также
большой местной или общей неравномерности; последнее относится также
и к временным колебаниям освещенности. Нужно заботиться о хорошем
распределении света и о правильном направлении падающих световых
лучей. Мешающие резкие тени могут быть уничтожены правильным распо-
ложением ламп, их числом (в особенности при прямом освещении) н выбо-
ром рода освещения, полуотраженного или отраженного. Значительные
I неравномерности освещения, могущие вызвать несчастные случаи (поскольку
они местного характера), могут быть устранены правильным выбором
ламп и их распределением.. Временного колебания освещенности удастся
избежать при соблюдении целесообразных условий эксплоатации и целе-
сообразным устройством расположения ламп (при газовом освещении—
I
постоянное давление, при электрической — постоянное напряженно, при
переменном токе—еще также правильный выбор тппа ламп сообразно
числу периодов тока). Пренильное направление падения света при
местном освещении лучше всего устанавливать при помощи переносной
лампы. Прп общем освещении нужно заботиться о том, чтобы искус-
ственный свет падал с тон же стороны, как и дневной свет].

2.	Освещение театральных, концертных, лекционных н парадных
зал. Освещение служит также и декоративным целям. Кроме прямого
освещения, которое часто выполняется при помощи голых источников
света, применение коих возможно благодари высоте помещений, приме-
няется также отраженное и полуотоажеииое освещение, а иногда и окра-
шенный свет.

[В этих установках нужно предусмотреть соответствующие приспо-
собления для уменьшения света, а при газовом освещении, кроме того,
и приспособление дли зажигания. В театрах следует принимать во вни-
мание специальные правила противопожарной безопасности и устраивать
запасвое освещение 1). В лекционных и концертных залах кафедры лекто-
ров п пюпитры следует освещать так, чтобы избежать слепящего дей-
ствия па зрителей].

3.	Освещение сцен. Для соффитного освещения служат осветитель-
ные приборы с рядами ламп накаливания. Часто применяются специаль-
ные сорта ламп, так называемые соффитвые лампы. Для цветного осве-
щения сцены находят себе применение одно- п многоламповые системы.

[В первом случае цветной эффект достигается применением свето-
фильтров и неокрашенных ламп. При многоламповой системе (система
Брандта) цветные эффекты достигаются комбинацией белых, красных
и сине-зеленых ламп (3-ламповая система) или белых, красных, сине-
зеленых и желтых ламп (4-ламповая система). Освещение горизонтов
производится по системе AEG, SSW п фирмы Schwabe & С° помощью
прямого освещения газонаполненными лампами. Новые многоламповые
осветительные системы выполняются также и газонаполненными лампами].

4.	Освещение поездов. Железнодорожные вагоны освещаются отчасти
инвертными горелкамп. отчасти электрическими лампами накаливания.
Для запасного освещения служат масляные лампы. При газовом освеще-
нии необходимы постоянно горящие запальные приспособления, потребляю-
щие в час приблизительно 6 литров газа. Электрическое освещение поез-
дов осуществляется в большинстве случаев по индивидуальной системе
с применением только аккумуляторной батарсп, или от динамо-машины,
приводимой от оси вагона и связанной с аккумуляторной батареей.
См. III т., отдел жел.-дор. транспорта.

5.	Освещение в фототехнике * 2). При употреблении искусственного
света для съемок и для печатания важно, в первую очередь, фотографи-
ческое или актиничное действие источника света, которое отличается
короткой длиной волны и слабо действует на зрительное восприятие, но
такое излучение с короткой волной главным образом и обусловливает

Normalicii, Vorschriften und Leitsatze des Verb an Jos Deutscher Elelitrotechnikei
1914, Errichtungsvorschriften §§ 38, 39.

2j Сран. T. 1, стр. 467,
фотографический эффект. В таблице 21 даны по Блоху 1) актинич-
ности ряда источников света, принимая актиничность свечи Ге ф нора
за единицу. Актиничность в л ан ном случае принимается, как отношение
фотографического действия к фотометрическому.

Таблица 21. Актиничность источников света.

Источники света	Актинич- ность	Источники света	Актинич- ность
Лампа Гефнера ....	...	1	Дуговая лампа с эффекторскими	
Керосиновая лампа 	  Газо- п спиртокалпльиое осве-	1,5	углями 	  Дуговая лампа продолжитель-	30
тонне 		3	кого горения постоянного	
Магниевое освещение		20	тока па 110 вольт .....	100
Лампа с угольной нитью .... Вакуум пая лампа с металлпче-	2	То же для 220 вольт	  То же для переменного тока	200
скоп нитью		4,5	220 вольт 		150
Газонаполненная лампа ....	7	Кварцевая ртутная лампа . . .	50
Дуговая лампа с чистыми  углями 		20—25	Дневной свет		12-25

[Кроме актиничности при съемках играет также роль и относи-
тельное распределение энергии в спектре, если дело ка-
сается воспроизведения цветных объектов. Поэтому, смотря по требова-
нию к окраске источника света, кроме дуговых ламп употребляются
также и газонаполненные лампы, часто в виде ламп дневного света. Для
процесса печатания, в котором все требования, кроме актиничности,
отступают иа задний план, лучше всего подходят дуговые лампы про-
должительного горения].

D. Освещение внешних пространств и больших крытых
помещений.

а)	Необходимая величина освещенности.

Для наружного освещения, которое приспосабливают по силе и каче-
ству к требованиям движения и общественной безопасности, установлены
нормы германским Осветительным обществом2). Освещенность внешних
пространств определяется, как горизонтальная освещенность на высоте
1 m от поверхности земли. Освещение оценивается по величинам средней
п минимальной освещенности в напболее неблагоприятных, но не зате-
ненных точках. Величины освещенностей должны быть во время нор-
мального движения не ниже значений, приведенных в таблице 22.

[В позднее время, когда нет нормального движения, освещенность может
быть уменьшена сообразно значению улиц пли площадей, и даже иногда
можно перейти на эксплоатацпю небольшого количества ламп, дающих
возможность различать направление. ,

При наюужпом освещении также нужно избегать раздражающих
неравномерностей, колебаний освещенности, резких теней, слепящего

’) Bloch, Lichttechnik, S. 579.

Leitsatze der D. В. G. (см. выше: стр. 1174, примечание 1).
Таблица22. Требуемые величины освещенности наружных
пространств.

	Средняя вели- чина освещен- ности Lx	Величина освещенности в наиболее неблаго- приятной точке (мини- мальная) Lx
На рельсовых путях		0,2-0,5	0,1-0,3
„	„	„ в области  стрелок, иа фабричных дво- рах, на набережных		0,5—1,5	0,2-0,5
На улицах и площадях:  со слабым движением ....	1-2	0,1—0,5
с усиленным движением . . .	2-5	0,5-1
с сильным пвнжопием (па пло- щадях перед вокзалами, в цент- рах движения в больших го- родах) 		5-20	1—4

действия уличного освещения, витрин, рекламных и сигнальных ламп
Источники уличного освещения ие должны мешать действию сигнальных
ламп, а также и путать сигналы].

Ь)	Улпчное освещение').

Для уличного освещения применяют газ и электричество. Для газо-
вого освещения употребляются газовые горелки высокого и низкого давле-
ния, инвертные и обыкновенные. При электрическом освещении преобла-
дают газонаполненные лампы, хотя еще употребляются и пламенные дуго-
вые фонари продолжительного гореивя. и металлические вакуумные лампы.
В одной арматуре при газовом освещении совмещают до трех и больше
горелок, при электрическом освещении—до трех ламп. Помощью выключе-
ния части горелок, после окончания усиленного движения можно достиг-
нуть экономии, не изменяя равномерности освещения. При газе реко-
мендуется применять зажигание иа расстоянии; при электрическом осве-
щении—иен тральное включение на расстоянии и контроль. Зажигание газа
иа расстоянии производится пли изменением давления в газопроводе, или
средствами, независимыми от газопроводов (включающие часовые меха-
низмы, действующие сжатым воздухом, механическим или электрическим
приводом). Более подробные указания о высоте подвеса, расстоянии между
фонарями при различных сортах ламп в установках уличного освещения
больших городов даны в таблице 23 2).

с)	Освещение рельсовых путей и вокзалов3).

Газонаполненные лампы совершенно вытеснили дуговые фонари
в освещении вокзалов и рельсовых путей. При газе применяются почти
исключительно инвертные горелки. Где отсутствуют электричество и газ,
употребляются керосинокалильные и ацетиленовые лампы. Прп освещении
рельсовых путей с большим движением и товарных станций, где препят-

) См. G. R. М у L о, Eloktrische Strasscnbeleuchtung, und W. Bertelsmann, Die
Strassenbcicuchtung rd it. Gas, In Bloch, Lichttechnik, S. 297, bzw. 321.

s)	G. R. M у 1 о, остальное см. выше.

*) См Wechmann, Belcucbtung von Bahnanlagen ttnd Fahrzeugen, in Bloch Lkht-
iwblk, 8. «32.
Таблица 23. Для уличного освещения по оси у,-и цы.

	Средняя гори- зонтальная осве- щенность Lx	Сила света ламп  НК-	Высота подвеса  ш	Расстояние между лампами по улице m
Главные площади больших городов	15—30	3000- 6000	16-18	40-50
Улицы с весьма боль- шим движением . .	10-20	2000-4000	8—10	30-45
Улицы с большим дви- жением 		5-10	600 -2000	6—8	30-60
Улицы с средним дви- жением 		1,5—5	200-600	4,5—6	30-80
Улицы со слабым дви- жением 		0,5-1,5	50-150	3,5—5,5	30-80

ствия должны быть легко различимы, нужно обращать внимание на боль-
шую равномерность освещения и на полное отсутствие блесткости.

[У важных стрелок лампы должны быть расположены сзади или сбоку
стрелок по отношению линии зрения из будки управления. Лампы должны
регулярно и часто очищаться. Сигнальные фонари у стрелок большей
частью снабжены керосиновой лампой с плоским пли круглым фитилем;
в последнее время отчасти такие лампы заменяются электрическими
лампами]

<1) Освещение прожекторами (авто-прожектора ’)

Под понятием прожекторов широком смысле подразумевается комби-
нация источника света с зеркалом или линзой, цель которых воспроиз-
вести источник света как-нибудь с помощью этих оптических приспособ-
лений. Приборы этого рода могут применяться для освещения отдельных
предметов (прожектора в узком смысле) или сигнальные, как в маяках и т. д.

Прожекторами можно пользоваться для изображения других предметов
(проекционные и в кГино-аппаратах). Прожектора имеют тем больший
эффект, чем выше яркость употребляемого источника света, чем в большем
телесном углу улавливается световой поток источника света и чем больше
поперечное сечеиие его оптической системы. Для достижения сильного
светового действия на больших расстояниях употребляются в прожекто-
рах электрические дуговые лампы, электрические лампы накаливания
и ацетиленовые горелки. При электрических дуговых лампах можно уси-
лить световой эффект употреблением специальных углей по системе Beck-
Ge Ы h о f Ра. Для получения более слабого действия можно употреблять
сжатый газ, спирте- и керосинокалильные горелки, Друммондов свет,
масляный и светильный газы.

[Прожектора, укрепленные на автомобилях, должны давать возможность
шоферу машины обозревать улицу для предотвращения столкновений
н несчастных случаев, но в то же время не ослеплять пешеходов п лпц,
едущих навстречу в экипажах; заграницей для этого изданы специаль-
ные предписания* 2). Мощные прожектора на автомобилях не должны

J) См. G. Gehlhoff, Leuchtgerat mit Optik, Bloch, Llchttechnik, S. 472.

2) Verordnung fiber Kraftfahrzeugverkehr von 15 Marz 1923 und Bekanntmachung fiber
Kraftfahrzeug-Schcinvvcrfehr void 29 August 1923 (RclchsministerialbL № 47, 1923, S. 920j.
применяться; таковыми считаются прожектора с электрическими лампами
накаливания более 35 ватт, газокалильные фонари или фонари, работаю-
щие иа каком-либо другом горючем, прн чем если к ним подводится
сжатый воздух пли кислород.

Мощные прожектора могут применяться на автомобилях прн поезд-
ках на загородных дорогах, но должно, исключая случая сильного тумана,
в поселках и при встрече с другими экипажами, уменьшать их силу света.
Маломощные прожектора могут применяться везде. Мощными прожекто-
рами считаются также прожектора, работающие ацетиленом или другим
газом, в которых часовой расход горючего больше 21 литра и если их
световой конус пересекается с дорогой иа расстоянии, большем 60 мет-
ров от экипажа. Маломощными ацетиленовые прожектора считаются, когда
потребление ими горючего меньше 21 литра в час, или когда прп боль-
шем часовом расходе горючего, середина светового конуса пересекает
дорогу на расстоянии, меньшем 60 метров от экипажа. Для прожекторов
с электрическими лампами соответствующие указания сведены в таблицы,
данные Bloc Ь’ом *)].

е) Время горения.

В таблице 24 даны для Берлина темные часы по месяцам, отдельно
за год и за 300 дней. Из таблицы можно получить время горения для
всех зависящих от дневного света установок, а также время, с которого
необходимо включать искусственное освещение.

Таблица 24. Календарь горения в темные часы.

От захода солнца

Январь	I Февраль	I Март	1 Апрель	Май	Июнь	Июль	Август	||	| Сентябрь  ।		Октябрь	Ноябрь	1 Декабрь	В году	1

ЭК
<и
к

8

СО

До

часов

вечера

9

10

До
От

От

восдода
полночи

солнца

2

3

4

5

6

7

часа

утра

1										1	7	9	8
18	2							-	4	27	38	89	73
49	24	3			—	—				2	29	57	69	233	192
80	52	29	4	—			.—	1	23	60	87	100	436	359
111	80	60	32	7	—	1	20	53	91	117	131	703	578
142	108	91	62	37	20	24	51	83	122	147	162	1049	862
173	136	122	92	68	50	55	82	ИЗ	153	177	193	1414	1161
204	164	153	122	99	80	86	113	143	184	207	224	1779	1462
235	192	184	152	130	ПО	117	144	173	215	237	255	2144	1762
435	397	378	304	257	220	241	292	341	416	459	506	4296	3531
250	205	194	152	127	110	124	148	168	201	222	251	2152	1769
219	177	163	122	96	.4)	93	117	138	170	192	220	1787	1469
188	149	132	92	65	50	62	86	108	139	162	189	1422	1169
157	121	101	62	34	20	31	55	78	108	132	158	1057	869
126	93	70	32	5			2	24	48	77	102	127	706	581
95	65	39	6	—	—	—	1	18	46	72	96	438	360
64	37	10	—			—	—.	—		15	42	65	233	192
33	10	—	—	—			—	—	—	12	34	89	73
3	—	—	—	—	—	—	—	—	—	—	4	7	7

4

5

6

„ 8

*) Bloch, AUgCBieine Automobilzeitung, 1924, S. 22,
V ОТДЕЛ.

ЭЛЕКТРОТЕХНИКА.

Переводе немецкого инженеров М. Я. Бриллиант и Т. Л. Гинзбург
под редакцией проф. В. А. Александрова.

,	I. Общие данные.

а)	Единицы электрических измерений.

В основу системы электрических измерений положена система С. G. S.
(сантиметр—грамм—секунда) (том I, стр. 196). Практические значения
мер ом, ампер и вольт установлены в 1908 году Международной
электротехнической комиссией в соответствии с германским законом отно-
сительно единиц электрических измерений от 1 июня 1898 г. *).

Закон устанавливает следующее:

Ом (&) — единица электрического сопротивления — представляет сопротивление
ртутного столба (при температуре таяния льда), длина которого, при постоянном сечении
в 1 mm2 равна 106,3 cm и масса которого составляет 14,4521 g.

Ампер (А) — единица силы электрического тока. Неизмепяющпйся ток, который при
проходе через водпый раствор азотнокислого серебра выделяет 0,001118 g серебра
в секунду.

Вольт (V) — единица электродвижущей силы — представляет электродвижущую силу,
дающую электрический ток, силою в 1 ампер в проводнике, сопротивление которого равно
1 ому.

В соответствии с этими основными единицами находятся:

Кулой — единица количества электричества — представляет количество электриче-
ства, соответствующе- току 1 А в течение 1 sec (амперсекупда).

Д ж а у л ь — единица электрической работы — работа производимая в т чение 1 sec
током 1 А в цепи сопротивлением 1 й (ваттсекуида).

Ватт — единица электрической мощности — мощность соответствующая 1 джаулю
в sec (ватт = вольтампер).

Фарад — единица емкости — емкость конденсатора, у которого при заряде
в 1 кулоп устанавливается напряжение между обкладками 1 V.

Генри — единица самоиндукции — самоиндукция, при которой изменение тока
на 1 А в 1 sec вызывает электродвижущую силу 1 V.

Сименс — единица проводимости — проводимость проводника с сопротивле-
нием 1 S.

Производными единицами электрических измерении являются, напр.:

1 мегом “ I миллиону ом,

1 микрофарад 1 милл по иной доле фарада,

1 киловатт — 1 тысяче ватт,

1 миллиампер = 1 тысячной доле ампера.

Для различных величин и соответствующих им единиц установлены опреде-
ленные обозначения (таблица 1)].

г) По этому закону иа государственный Физико-техннческии институт возложено
изготовление ртутных эталонов ома, сопротивлений, снабженных соответствующими cfh-
дете [ьствамн. н гальвапическ <х нормальных элементов (стр. 1207) для определения напря-
женья н сил токов; па него же возложено официальное испытание и проверка электриче-
ских приборов.

ai Таблицы для взаимного перевода различных единиц работы и мощности см. том 1,
стр. ИЗ и 1114.
ОБЩИЕ ДАННЫЕ
b)	Основные законы магнетизма.

Единицы магнитных измерений и их размерность см. таблицу 1.

Магнитный полюс, единица силы полюса, сила полюса. Воображае-
мый изолированный (в виде точки) магнитный полюс с силой
полюса иг, вызывает в другом с силой тъ находящемся на расстоянии I
силу Р, величина которой определяется законом Кулона Р = >n]mz:12.
Одноименные полюсы отталкиваются, разноймеиные—при-
тягиваются. Единицей силы обладает полюс, действующий на равный
ему, находящийся на расстоянии 1 с сплою, равной 1 дине (см. том I,
стр. 196).

Магнитное поле, сила магнитного поля й. Каждая точка в простран-
стве, в которой на магнитный полюс силою т действует магнитная
сила Р, принадлежит к магнитному полю, сила которого
(сила поля) определяется отношением fo = Р : т.

Единицей силы магнитного поля обладает такое поле, в кото-
ром на магнитный полюс 1 действует сила в одну дину. Единица силы
магнитного поля носит название гаусса. Магнитные поля обыкновенно
вызываются электрическими токами. В этих случаях сила поля может
быть выражена числом ампервитков на cm (AW: ст) или ампер на ст
А : ст (подр. см. стр. 1190).

Магнитные линии поля. Магнитное поле в пространстве может быть
представлено посредством магнитных линий пол я, направление
которых в каждой точке соответствует направлению силы, действующей
на магнитный полюс. Мерой силы поля служит число линий поля, пере-
секающих под прямым углом площадь в 1 ст2 (плотность линий
поля). Таким образом,магнитное поле, силою в 1 может быть представлено
одной линией, приходящейся на 1 ст2. В равномерном поле линии поля
предполагаются параллельными при одинаковой плотности их. От магнит-
ных линий поля!) следует отличать магнитные линии индукции.
Числовые значения их совпадают только для поля в воздухе (см. ниже).

Магнитная индукция 23, линии индукции, поток индукции. Магнит-
ное поле силою $3 (число линий поля на ст2) вызывает (индуцирует)
в находящемся внутри него теле магнитную индукцию ^8, вели-
чиною 23 = р S (число линий индукции на ст2). Таким образом, внутри
тела можно представить себе одновременно существование линий поля
и в р раз большее число линий индукции. Линии индукции пред-
ставляют замкнутые кривые. Сумма всех линий индукции в каком-либо
теле представляет поток индукции Ф = 23 <?, где q представляет сечение
тела с равномерно распределенными линиями индукции; р называется
коэффициентом магнитной проницаемости. Для воздуха р = 1.

Парамагнитными называются тела, для которых р > 1, диа-
магнитными те, для которых р<^1. Для тех и других тел р
остается величиной постоянной. Ферромагнитными называются
тела, для которых р во много раз больше 1 и меняется в широких пре-
делах в зависимости от индукции 23. Важнейшим из яих является
желез о.

Силовыми линиями в физике обыкновенно называют линии поля, а в электротехнике
линии индукции.
Кривая намагничения дает соотношение между силой поля
и индукцией 23 = f (6) (фиг. 1635, линия а). Величина индукции для

различных тел может быть определена из таблиц,
в зависимости от AW/cm (таблица 6, стр. 1191).

Немагнитные практически сплавы железа
могут быть получены путем добавления 25%
никкеля или 10% марганца.

Гистерезисом, или задерживающей силой, на-
зывают свойство магнитных тел (железа) отста-
вать по силе магнетизма от намагничивающей
силы. Если искусственно размагниченное железо
намагничивать прп постоянно увеличивающейся

Фиг. 1635.

силе поля, то получают начальную кривую а

(фиг. 1635); при уменьшающейся до нули, а затем увеличивающейся в про-
тивоположном направлении до той же абсолютной величины силе поля,
получают линию Ъ, а далее соответственным образом и линию с. Петля
гистерезиса, т.-е. площадь между кривыми Ь и с, дает меру работы1;
затраченной на перемагничивание = [1 : (4л)| • /Sod23 в эргах. Работа

эта целиком превращаетсн в тепло и она тем меньше, чем мягче железо.
Значение 23 при S3 = 0 называется остаточным магнетизмом;
значение Sb для. 23 = 0 называется коэрцитивной, задерживающей силой.
По Рихтеру* 2) удельные потери в железе при частоте перемагничивания f
г*=Е1^(таУватт/к&

«значения для е см. таблицу 2.

Вихревые токи. При переменном магнитном поле (иапр., при поле,
получающемся от действия переменного тока) вследствие индукции
(стр. 1192, 1196) вызываются в магнитном теле электрические токи — так
называемые токи Фуко, или вихревые токи. Последние вызы-
вают иагревапие и соответственную потерю работы при намагничивании.
Вихревые токи могут быть уменьшены путем разделения тела на отдель-
ные слои; поэтому электрические машины в тех частях, где они подвер-
жены действию переменного магнитного потока, изготовляются из желез-
ных листов толщиною от 0,35 до 0,50 mm с прокладкой из бумаги.

Листовое железо из специальных сплавов (железо
с примесью силиция) обладает более высоким сопротивлением и, вслед-
ствие этого, меньшими потерями на вихревые токи. По Рихтеру

потери на вихревые токи VK = о	liaTT/kg;

yivv/ \ 1V иии/
таким образом общие потери по Рихтеру 3)

Для быстрого определения потерь в железе служат кривые фиг. 1636.

Коэффициентом потери У1о и называется общая потеря в W/k^
иа гистерезис и вихревые токи для 1 kg при 23шах == 10 000 C.G.S.

*) На едннипу объема (ст8)	9

3) В. Richter, Elektricshe Maschinen, стр. 152. Берлин, 1924. Ю. Шпрингер.

3) Там же, стр. 157.
Таблица 2. Данные для листового железа»

Сорт железа	Т о лщн- иавшш	в	3	По	
Динамовое железо		0,35	4,7	3,2	3,2	7,1
Специальные сорта железа	0,5	4,4	5,6	3,6	8,1
(трансформ, железо) ....	0,35	2,4	0,6	1,35	3,0

и 15 000 C.G.S., частоте 50, индукции изменяющейся по закону синуса
при 20° С (согласно норм испытания VDE).

Под коэффициентом старения подразумевается процентное изменение
коэффициента потери П1о после первого нагревания в течение 600 часов

Потери в

ИнОукция ®

железе:
ватт] kg

В зависимости от индукции
к? в зависимости от частоты /

Фиг. 1636.

Магнитная цепь. Поток индукции, или магнитный поток, т.-е. совокуп-
ность проходящих через тело линий индукции, является всегда полностью
замкнутым, так как каждая из линий иидукпии является замкнутой кривой.
Линии индукции могут полностью или частично проходить в магнитных
телах (железо). В первом из обоих случаев говорят о замкнутой
в железе магнитной цепи. Если линии проходят главным обра-
зом по железу и только на коротких участках (воздушные зазоры) по
воздуху, говорят о замкнутой магнитной цепи. Магнитный
поток индукции Ф зависит от вызывающей магнетизм силы F, а также
от формы и свойств тех тел, которые пересекаются силовыми линиями
на проходимом ими пути (стр. 1190). Вообще имеем:

Ф = VtRm,

(так называемый закон Ома для магнитной цепи). Здесь V
обозначает магнитодвижущую силу(МДС), a Rm—магнитное сопротивле-
ние; этс последнее равпое Rm = 2 (/: ;j. g), где р означает проницаемость,
I—длину и g—поперечное сечение отдельных частей магнитной цепи, по
которым проходит поток индукции. Так как 03 = р 6 и Ф = <j О, то
7=26/.

Простой магнитной цепью является магнит.

Притягательная сила магнитов

Р = ОЗ2 g : 8 л дин = 0,04 (03:1000)а Ч

где q представляет поперечное сечение в cm2 места перехода силовых
линий в притянутое железо, а 03—индукцию в нем.

[В магнитах из хорошей закаленной стали при замкпутой в железе
магнитной цепи может быть достигнуто значение 03 = 11500, в замкну-
той магнитной цепи магнето 03 = 5000, для магнитов измерительных
приборов с подвижной катушкой применяют 03 = 800—1500. Подъемная
сила электромагнитов определяется по той же формуле.

Основные законы электромагнетизма. Электромагнит-
ная цепь (см. стр. 1190).

с)	Основные законы для постоянного тока.

Закон Ома. При установившемся состоянии
jE = ZR, I=E-.R.

Здесь введены следующие обозначения: Е—разность потенциалов
между двумя любыми точками проводника, по которому проходит ток в V,

I—	сила тока в проводнике в А,

R—сопротивление между теми же точками в Q.

Законы Кирхгофа. 1. Для каждой точки разветвления 2 /= О,
т.-е. в точке разветвления, сумма токов, вытекающих из этой точки,
равна сумме токов, притекающих к ней.

2.	При разветвляющихся проводниках, в которых дей-
ствует несколько электродвижущих сил, имеем для каждой отдельной
замкнутой цепи 2 Е = 2 IR. Силы токов и электродвижущие силы бе-
рутся при этом со знаками, соответствующими их направлениям. Если
омические падения напряжения рассматривать при этом как отрицатель-
ные электродвижущие силы, то 2 Е — 0.

Из этих законов следует: при параллельном соединении
пескольких сопротивлений Rt, R2, 7?3._сила тока в иеразветвленпой
части равна сумме токов в ответвлениях I = 1г 4- /2 -|- /3 -|-.... и токи
в ответвлениях находятся в отношениях, обра но пропорциональных со-
противлениям /] : /2:73...—	1/R, : 1лВ9: 1//?3 :.... Полное сопроти-

вление определяется из выражения 1/7/ = llR1 -|- 1//?2 4- • - ••> напр.,
для двух параллельно соединенных проводников будем иметь

R = R±R% * (Ri -|“
При Уитстоповом мостике (фиг. 1637), если стрелка галь-
ваноме1ра ие дает больше отклонения (или если при применении перемен-
ных токов пропадает звук в телефоне), имеем неизвест-
ное сопротивление

х = Ъс: а.

Если все сопротивления лишены самоиндукции, эти
законы, а также и закон Ома, действительны также для
однофазных или длительно совпадающих по фазе пере-
менных токов.

Для многофазных переменных токов в этом случае
законы Кирхгофа действительны только для мгновен-

ных значений, входящих в формулы величин (стр. 1195).

Омическое сопротивление. Сопротивление R в О проводника
длиною I при постоянном поперечном сечении g mm3 равно

2? = pZ:g = Z:Xg.

Удельное сопротивление р (омы-тт3/т) зависит от мате-
риала и температуры проводника; то же касается проводимости, или
удельной проводимости, X. Повышение сопротивления для переменного
тока см. стр.1197. Для всех встречающихся в практике пределов темпе-
ратуры имеем достаточно точно Rt — Z?I511 -|- a (t— 15)], где /?]6 пред-
ставляет сопротивление при 15°, Rt—сопротивление при tc, а—т е м и е р а-
туриый коэффициент, т.-е. изменение р для 1° при начальной
температуре 15°.

Увеличение температуры определяется в зависимости от увеличения
сопротивления по следующей формуле: t2 — ^ — (R^—Rl):aR15 =
= (R2— Z?i): a' R.,, где Rr и R2—измеренные сопротивления при началь-
ной температуре и искомой <s, Я,5—сопротивление и а—температурный
коэффициент при 15°, а а' ="а:[!-+«(/,	15)].

[Для меди «, = 0,00426, «1Г) = 0,00400, а2о = 0,00392, а25 = 0,00385.
Упрощенное вычисление для меди см. стр. 1350].

Закон Джауля. В проводнике сопротивлением R ом, по которому
проходит ток 1 ампер, выделяется в t сек количество тепла
Q = 0,2390 PRt калории J). На этом основаны все электриче кие на-
гревательные приборы (стр. 1418), способы сварки, пайки и плавления.

Ток 1 ампер, проходящий по проводнику сопротивлением £ом, при
разности напряжений на концах проводника Е вольт, производит в t сек.
работу А = Elt = PRt джаулей (ваттсекунд), полностью превращаю-
щуюся в проводнике в тепло. Электрическая мощность, т.-е.
производимая в 1 секунду работа, равна прп этом N = EI = PR ватт.
Для переменных токов см. стр. 1197. Таблица для пересчета см.т. I, стр. 1163.

Электролитический закон Фарадея. Ток в I ампер выделяет в 1 see
из электролитической ванны количество вещества т = a It g.

а называется электрохимическим эквивалентом; он мо-
жет быть получен в g/С из химического эквивалента (атом-
ный вес, атомность) путем умножения последнего на 1,0363-10-5. При опре-

') По последним измерениям германского физико-технического института*
Таблица 3. Удельное сопротивление*) и температурный коэффициент

при 15°.

Материал	р		Материал	р	
Алюмвний . . .	0,03	4- 0,0037	Платила ....	0,094-0,11	4- 0,0024
Алюминиевая	0,13 —0,29	4-о,оо1	Тантал ....	0,Г>	- - 0,003
бронза.			Ртуть 		0,95	- - 0,00090
Висмут ....	1,2	4- 0,0037	Сви-'Сц ....	0.21	- - 0,0041
Железо ....	0,10 -0,14	+ 0,0045	Серебро ....	0,016-0,0175	- - 0.0036
Константан . .	0,49 —0,51	— 0,00005	Сталь 		0,10 —0,25	- - 0,0045 до
Латунь ....	0,07 —0,08	--0,0015	Цинк	0,06	0.005
Манганин . . .	0,42	- - 0,00001	Уголь газов. . .		0,0039
Медь красная2)	0,017—0,0175	- - 0,00400	Твердые уголь-	| 100-600	— 0,0003 до
Нейзильбер . .	0.35 -0,41	- - 0,00007	иые щетки . .		0,0008
Никкелпн . . .	0,40 -0,44	- - 0,00022	Угли для дуге-		
Никксль ....	0,1 -0,12	- - 0,0041	вых ламп . .		
Олово		0,12	- - 0,0045	Мягкие угольн.	| 40—100	—
			щетки ....		

’) Медь с 5—10°/о алюминия.

2) Медь для проводов, согласно норм для меди VDE должна иметь р—0,01784 при
20°. Удельный вес может быть принят 8.89. Образцовая отожжепая медь по международ-
ным нормам (ETZ, 1914, стр. 366) имеет при 20 р = 0,01724 = 1/58“ а — 0,00393™ 1/2~>4,5.
Удельный вес 8,89. Незначительные примеси могут сильно менять приведенные значения.

При приблизительных подсчетах проводов можпо для меди, принимая
во внимание нагревание, принимать р ~ 1: 53; в электрических машинах можно прини-
мать р rz 1: 50 до 1:46. См. также X—Провода.

Таблица 4. Удельное сопротивление растворов при 18е

I в cm, q в ст2. Для 1° повышения температуры сопротивление умеиь
ищется приблизительно на 2“7°, для употребляемой в аккумуляторах сер-
__________________ной кислоты —иа 1,4 9-а (с.м. стр. 1209).________________

Весовых частей на 100 частей раствора	Меди ын купорос	Цинковый i купорос	Углекислый натрий	I	Хлористый натрий	Нашатырь	। Серная кислота	Азотная ' кислота	1 Соляпал кислота  i	Водный раствор । едкпго калия
	CuS04	ZnS04	Na2C08	NaCl	Nfl.CI	n2so4		ИС1	кон
5	52,9	52,2	22,2	14,9	10,9	4,79	3,88	2,53	5.81
10	31,3	31,2	14,2	8,26	5,64	2,55	2,17	1,59	3,18
15	23,8	24,1	12,0	6,1	3,87	1.84	1 63	1.34	2,35
20	—	21,3	—	5,1	2,98	1,53	1,41	1,31	2,00
25	—	20,8	—	4,67	2,48	1,40	1,30	1,38	j,85
30	—	22,7	—	—	—-	1,35	1,27	1.51	1,85
35	—	——	—	—	—	1,38  1,47	1,30	1,69	1,97
40	—	—	—	—	—		1,36	1,94	2,24
50	—			—		—	1,85	1,59	—.	—
60	—	—	—.			—	2,68	1,95	—	—
70					—	—	4,63	2,55	—	—
80	—	—	—	—	—	9.01	3.75	—	—
Мн и-	—	20,8	—	—	—	1,35	1,27	1,3	1,84
мум при	—	23,5%	—	—	—	30%	30%	18.3%	29%

*) В физике удельное сопротивление дается большею частью для длины I в ст и q в ст1
и этпм получаются значения 104 раз меньшие по сравнению с вышепригеж *нными. См также
т. I, стр. 773, 774, табл. I. Отклонения в данных объясняются различной чистотой металлов.
Таблица 5. Значения а в mg/кулон и в g/Ah.

Элемент		д  э  X	Химический эквивалент ‘) |	1 ампер выде- ляет		Элемент	| Атомность	I	Химический эквивалент Л		1 ампер выде- ляет	
				в 1 sec mg	в 1 h g					в 1 sec mg	Bl h g
Алюминии . . ,			8,99	0,0936	0,3370	Никкель....	2	29,34		0,3041	1,095
Водород ....			1,008	0,01045	0,03762	»» ....	3	19,56		0,2027	0,7297
Железо ....			27,92	0,2895	1,0425	Олово		2	59,35		0,6151	2,214
		1	18,61	0,1931	0,6950		4	29,67		0,3075	1,107
Золото ....	3		65,7	0,6812  0,4052	2,452	Платина	4	48,80		0,5057	1,820
Калий 				39,10		1,459	Ртуть .....	1	200,6		2,0787	7,483
Кислород . . .	2		8,00	0,0829	0,2985		2	100,3		1,0393	3,742
Магний ....			12,16	0,1260	0,4537	Свинец ....	2	юз.б		1.0735	3,865.
Медь				63,57	0,6588	2,372	Серебро ....	1	107,88		1,11800	4,025
„ • •  - -			31,78	0,3294	1,186	Хлор		1	35,46		0,3675	1,323
Натрии ....			23,00	0,2384	0,8581	Цинк .....	2	32,685		0,3387	1,219

делении напряжения для электрохимических процессов необходимо при-
нимать во внимание сопротивление электролитической ванны (таблица 4,
стр. 1189) и обратную электродвижущую силу (поляризацию) Е, соот-
ветствующую тому соединению, которое должно быть разложено. Для послед-
ней может быть принято приблизительное соотношение Е — W 23065 V,
где W обозначает тепловой оттенок подлежащего разложению
соединения. Вообще, тепловым оттенком называется то количе-
ство тепла в грамм -калориях, которое развивается (пли поглощается)
при химическом процессе, если количества тел (в g), участвующих
в означенном процессе, равны их химическим вквивалентным
весам. Иапр., полное сгорание С в С02 (т.-е. 12g С вместе с 32g О)
дает тепловой оттенок 9бг60 g-калорий.

Более точное определение электродвижущих сил по Нернсту, см., иапр., Герм,
електротехн. календарь, 42 год, 1925 года, стр. 124. Изд. Ольденбурга.

d) Основные законы электромагнетизма.

Электромагнитная цепь. Магнитная цепь см. стр. 1186. В электро-
технике приходится иметь дело почти исключительно с замкнутыми в же-
лезе магнитными цепями (напр., в трансформаторах) или замкнутыми
 магнитными цепями (напр., в электрических машинах). Магнитодвижущая
сила возникает вследствие действия возбуждающих ампер-витков, осущест-
вляемого либо специальной (возбудительной) обмоткой, лпбо основной
(рабочей).

Соотношение между силой магнитного поля & и охватывающим поле
числом ампер-витков ml, или числом ампер I, дается выражениями
55 = 0,4 к ш IЦ, или 0,4 л 1/1 в гауссах, где mljl представляет число
ампер-витков/cm (AW/cm), а 1/1 — число ампер, cm(A/cm)

!) Во данным Германской комиссии ио атомным весам 1925 г. См. т. I, стр. 757.
Химический эквивалент ~ атомному весу : атомность.
Для упрощения принимается также 6' == о Ijl или = 1/1, т.-е. сила
магнитного поля измеряется часто в AW/cm или Л/ст (ср. силу маг-
нитного поля Л/ст с силой электрического поля в V/cm
стр. 1201, 1203). При этом = (1/0,4 тс) •& = 0,8 £> в AW/cm !),
6 = 1,25 S>f в гауссах.

Таблица 6. Таблица намагничивания для различных сортов железа2).

23	Число ампер вннтков п 1 cm пути линий ин- дукции			23	Число ампер вит- ков на 1 сш пути линий индукции		23	Число ампер вит- ков на 1 ст пути линий индукции	
	дннамо- жесть	сталь- ное  литье	чугун		динамо- жесть	сталь- ное литье		дннамо- жесть	сталь- ное литье
1 000					1,2	11 000	5,1	6,8	16 500	52	54
2 000	—	_		3,3	И 500	5,9	7,4	17 000	70	72
3 000	—	1,0	6,0	12 000	6,8	8,2	17 500	90	92
4 000	1,0	1,4	9,5	12 500	7,9	9,0	18 000	115	117
5 000	1,3	1,9	14	13 000	9,0	10,4	18 500	145	146
6 000	1,7	2,4	21	13 500	11	12,3	19 000	180	181
7 000	2,1	3,1	35	14 000	13	15,4	19 500	225	225
8 000	2,5	3,8	56	14 500	16	19,6	20 000	280	280
9 000	3,1	4,7	80	15 000	21	24	20 500	350	350
ioooo	3,9	5,7	120	15 500	30	32	21 000	450	450
10 500	4,4	6,2	150	16 000	40	42	22 000	780	780
По	отноше	нию ко	всей ь	агнитио	й цепи	имеем	0,4 к <л	1=0,4	тс 0 =
Фй dl,	если $	выражено в		гауссах,	или €	&>' dl, если &			дано в
AW/cm.	0 представляет собою полное число ампервитков или								ампер
связан ных		с магнитной цепью. Интеграл				с кругом (qj) обозначает, что			
ои распространяется на всю замкнутую цепь;						он называется		линейным	

интегралом силы магнитного поля.

[Если поток ивдукцпи Ф= И q, а также поперечное сечеиие q из-
вестны для всех частей магнитной цепи, то для каждого участка послед-
ней может быть определено, пользуясь кривыми намагничивания, или
таблицами, соответствующее значение & в AW/cm пли в А/cm и получена
сумма S &>' I = 0, т.-е. число возбуждающих ампервитков для магнитной
цепи. Пример см. стр. 1220].

Магнитное поле электрических токов. Всякий ток, проходящий по
проводнику, возбуждает вокруг него магнитное поле. Направление дей-
ствия этого поля определяется правилом Ампера (стр. 1194). Величина
поля в гауссах определяется следующими формулами (/ в амп., длины в ст).

1)	Поле бесконечно короткого элемента провод-

инка.

В расстоянии г:

0,1/ sin d dl
dS> =-------j---

>) Отсюда могут быть определены ампер-витки для воздушных зазоров электриче-
ских машпн и аппаратов при заданной величине 03 == -S5-

2)	Средние величины, смотря по качеству материалов могут иметь значительные
отклонения.
(закон Б и о-С авара) dl—длина элемента проводника, ф — угол
между направлением тока и линией, соединяющей рассматриваемую точку
С dl.

2)	Поле кольцевого проводника. Для середины круга:
й = 0,2 тг I: г; г — радиус круга.

3)	Поле бесконечно длинного прямого проводника.

Вне проводника: 6 — 0,2 I: г.

Внутри проводника: &> = 0,2 I г : а2.

г—расстояние от оси проводника,

а—радиус проводника (в предположении, что ток распределяется
равномерно по сечению проводника).

4)	Поле кольцевой катушки
внутри катушки & = 0,4 к ш I: I;

или S) — 0,2 о> I: г; вне £) = 0.

г—радиус кольца; I — 2 к г Средняя окружность кольца.

5)	Поле цилиндрической катушки (соленоид) при
длине цилиндра значительно превышающей его диаметр.

В середине катушки &> = 0,4 к u> I: I.

Для взаимодействия между магнитным полем и проводником,
по которому проходит ток, имеем (приблпзительно): Р = Н<Р> 10— 7 kg;
I в амперах, Zb ст, 23 в максвеллах/ст2. Направление действия см.
правило левой руки (стр. 1194). Для взаимодействия между двумя
проводниками, по которым проходит ток, имеем (приблизительно):
Р — 2 (На) Zj-ZglO-8 kg; I в амперах, /нов одинаковых измерениях.
При токах, имеющих одинаковое направление, имеет место притяжение,
при противоположно-направленных—отталкивание.

Закон индукции. Изменение потока индукции, проходящего через
какой-либо виток, возбуждает (индуцирует) в нем электродвижущую силу,
моментное значение которой пропорционально скорости изменения потока
</ф „	с1Ф _я

индукции е =---При w витках е = — w 10 V. Изменение

потока индукции в витке может быть вызвано тем, что изменяющийся
по времени поток индукции пересекает неподвижную обмотку (напр.
трансформатор), или тем, что обмотка имеет такое движение относительно
неизменяющегося по времени потока индукции, что она по временам
охватывает большее или меньшее число линий индукции (напр. в гене-
раторах переменного тока, или дииамомашинах).

В прямом проводнике длиной в I ст, движущемся в равномерном
магнитном поле силою & перпендикулярно к линиям поля со скоростью
v cm/sec, индуцируется ЭДС e = Sllv 10— 8 V.

Физически возникновение ЭДС может быть выведено из указанного
<2Ф

выше закона индукции е =---— . Закон направления ЭДС см. стр. 1194.

Если направление силовых липий составляет с проводником угол а, а
направление движения угол ₽ с плоскостью, проходящей через проводник
и направление силовых линий, то

е = S> I v sin а • sin р 10 ~ 8 вольт.
Самоиндукция. Каждый проводник, по которому проходит ток, вызы-
вает магнитное поле, меняющееся с изменением тока; благодаря этому
в проводе индуцируется ЭДС, называемая ЭДС самоиндукции,
моментное значение которой е =—L Величина L носит название
коэффициента самоиндукции; последний зависит только от
формы проводника. Самоиндукцией 1 генри обладает’ провод, в котором
равномерное изменение тока на 1 A/sec вызывает напряжение 1 вольт.

Единицы измерений и размерность см. таблицу стр. 1183.

Значение коэффициента самоиндукции.

Соленоид А = 4тег»2д:А10 — 9 генри; число витков го, по-
верхность витка g ст2, длина катушки I в ст, при чем I велико по срав-
нению с диаметром витков.

Два параллельных проводника:

L = I (0,5 4- 2 In ~’)1° “ 9 генри.

{—полная длина прямого и обратного провода, d—взаимное расстояние,
г—радиус проводника. Действие самоиндукции L в цепи с со-
противлением Б: при пеизменяющейся ЭДС сила тока достигает вели-
чины 1 — Е: R лишь спустя время t = оо ; по истечении t секунд имеем:

If = E(l — e~Rt’ly.R

При внезапном прекращении Е находим, что сила тока 1 в течение
t' секунд падает до

It’ = Ее- ~Rt',L -,В = Ее- *'[Т:В

е — 2,718 — основание натуральных логарифмов. Т — L/R называется
постоянной времени.

При возрастании тока ЭДС самоиндукции ослабляет ЭДС основного
тока; при ослаблении тока она действует, как дополнительная ЭДС.
В обоих случаях она стремится сохранить существующие значения тока
и потока индукции, т.-е. задерживает возрастание или уменьшение этих
величин.

Самоиндукпия в цепи переменного тока см. стр. 1197.

Взаимная индукция. Подобно тому, как изменение тока в проводнике
вызывает в последнем ЭДС самоиндукции, в проводнике соседнем вызы-
di
вается ЭДС взаимной индукции, моментное значение которой е =	.

Величина М носит название коэффициента взаимной индукции и зависит
как от формы, так и от расположения проводников. М имеет одинаковое
значение независимо от того, в каком из обоих проводников происходит
изменение тока. Единицы измерения и размерности для М таковы же,
как для L (см. стр. 1183).

[Значения М определяются опытами, в особых случаях также вычисля-
ются: напр., для двух концентрических кольцевых катушек длиною I ст,
площадью сечения витков q cm2 и числом витков Wj и w3

М = 4 те «j и>3 q/l • 10 ~ 9 генри.	ч
е)	Правила для определения направления токов и действия
магнитных и механических сил.

1.	Вне магнита линии индукции проходят от северного
полюса к южному. Установленное таким образом направление
принято считать положительным. В магнитном поле магнитная стрелка
устанавливается северным полюсом в положительном направлении линий
индукции.

2.	Вне источника тока ток проходит от положительного полюса
(4- клемма) к отрицательному (— клемма). Установленное таким образом
направление принято считать положительным.

В гальваническом элементе плюсом служит уголь или
медь, минусем—цинк. В аккумуляторе плюс соединен с коричне-
вой пластинкой, минус—с серой.

3.	Полярность в электрических установках постоянного тока опре-
деляется погружением испытательных проволок в воду плп прикладыва-
нием смоченной полюсной бумаги. У отрицательного полюса про-
исходит заметное выделение газа (водород) пли окрашивание бумаги.
Лакмусовая бумага у отрицательного полюса окрашивается в синий цвет,
у положительного—в красный. В распределительных устройствах по нор-
мам VDE отрицательные провода должны быть окрашены в синий
цвет, положительные—в красный.

4.	Правило Ампера для определения направления тока в проводах:
если представить себя плывущим вдоль провода в направлении тока
и смотрящим на магнитную стрелку, то под действием тока северный
полюс будет отклоняться влево.

5.	Правило винта для определения связи между направлениями тока
и потока индукции: направление движения винта с правой
резьбой (штопор!) вращаемого в направлении тока, дает
направление потока. Направление вращения винта с пра-
вой резьбой, передвигающегося в направлении потока, дает
направление тока. При этом положительное направление потока соответ-
ствует положительному направлению тока.

6.	Правило для определения ЭДС трансформатора (стр. 1192).

Уменьшение потока индуцирует положительную ЭДС,
или при замкнутой цепи положительный ток, если за положительные зна-
чения принять устанавливаемые правилом 5; увеличение потока
индуцирует отрицательную ЭДС. Каждое изменение потока
вызывает ток, который противодействует этому изменению.

7-	Правило правой руки. Для определения направления индуциро-
ванной ЭДС (для генераторов). Первые три перпендикулярно
друг к другу расставленные пальцы правой руки дают:

большой палец—направление движения проводника,
указательный—направление потока,
средний—направление индуцированной ЭДС.

8.	Правило левой руки для определения направления механического
усилия (для моторов). Первые три, перпендикулярно друг к другу
расставленные, пальца левой руки дают:
большой палец—направление механического усилия,
указательный палец—направление потока,
средний палец—направление тока.

9.	Направление механического усилия в проводах, по которым про-
ходит ток: токи одного направления притягиваются,
токи противоположных направлений отталкиваются.
Поле, образуемое замкнутым проводником, в присутствии другого поля
имеет стремление повернуться и переместиться в такое положение,
чтобы по направлению и положению лритти в совпадение со
вторым полем.

270°

Фиг. 1638 а. Фиг. 1638 Ь.

f)	Основные законы для переменного тока.

Основные понятия. Понятие переменный ток охватывает как
однофазный, так и многофазный ток. Трехфазный ток есть
система 3-х токов. Кривая напряжения и силы переменного
тока может быть в общем виде выражена в форме периодической функ-
ции при помощи ряда Фурье
(том I, стр. 178). Хотя часто
встречаются отклонения, но
большею частью для расчетов
принимается простейшая гар-
моническая функция—синусо-
идальная функция

С = £max SIH СС,
г = г’тах Sin (а—ср).

Фиг. 1638 Ъ представляет изменяющееся по этому закону, в зависимости от
времени, переменное напряжение с максимальным значением
Стах.

Прп равномерном вращении радиуса величиной стах проекция его
на у изменяется по тому же закону синуса (фиг. 1638а). Углу 0° соответ-
ствует время t — 0, углу а времп t = £ и углу 360° время t = Т. Это
время Т называется периодом или продолжительностью пе-
риода. Число периодов в сек. называется частотой f. Для продолжитель-
ности одного периода в сек., выраженной через f, имеем: Т = 1: f. Этому
времени соответствует угол 360° = 2п, так что времени t в общем со-
ответствует угол а — 2itff — <ot; co = 2r.f называется угловою
скоростью.

Действующая или эффективная сила тока производит
при переменном токе то же тепловое и динамическое действие, как по-
стоянный ток той же силы. Соответственно этому эффективное значение
тока представляет не среднее арифметическое (алгебраическое)
из мгновенных значений сил токов, а корень квадратный из
среднего значения квадратов этих величин: Z =	: I

и соответственно этому эффективное значение напряжения Е=)/"(/е2^£): £.
Если кривая тока, или напряжений, представляет синусоиду, эффективное
значение тока и напряжения I — г'тах : г 2 = 0,707 гшах и соответ-
ственно J? = 0,707 ешах, в то время как средние арифметические пред-
ставляют 1т — (2:") «шах = 0,637 tmax И Ет — (2 : я) Стах = 0,637 Стах.

[Коэффициентом амплитуды называется отношение максимального
значения к эффективному; для синусоидального процесса коэффициет
амплитуды = 1/2.

Формфактором называется отношение эффективного значения
к среднему; для синусоидального процесса формфактор = 1,11. На фиг. 1638
эффективное значение напряжения нанесено сплошной линией,
среднее значение мгновенных величин представлено пунктирной
линией. Тепловые измерительные приборы и динамометры, градуирован-
ные для постоянного тока, дают при переменном токе его эффективные
значения; см. стр. 1339].

Основные уравнения для трансформаторов. Если
для катушки с w витками изменение потока ипдукции (стр. 1192) по
времени происходит по закону синуса, то изменение напряжения по вре-
мени следует тому же закону. Его эффективное значение

Е = 4,44 fw Фшах-10—8 вольт.

Закон Ома для переменного тока. В л пшенной са-
моиндукции цепи переменного тока с сопротивлением R момептпые
значения тока и напряжения находятся в фазе (ср = 0), т.-е. сила тока
и напрнжение одновременно достигают максимальных, минимальных
и нулевых значений. Для такой цепи, как для моментных, так и для
эффективных зпаченпй, действительно соотношение I— Е: R, т.-е. при-
меним тот же закон Ома, как для постоянного тока (стр. 1187).

[/? представляет здесь ие чисто омическое сопротивление Rg постоян-
ного тока, а повышенное омическое сопротивление переменного тока Rw.
Можно принять R„ = tRg, где е является коэффициентом, учитывающим
влияние вихревых токов. Переменное магиитпое поле проходящего по
проводу переменного тока индуцирует в самом проводе местные ЭДС,
вызывающие элементарные вихревые токп. Последние вызывают
в проводе дополнительные потерп иа вихревые токи (токп
Фуко), т.-е. влекут за собой кажущееся увеличение омического сопроти-
вления. Прн больших поперечных сечениях и проводах, проложеипых
в пазах машин, е может достичь значительной величины. Мерою для
уменьшении е являются применение в электрических машинах проводов,
свитых из отдельных проволок, или замена одного провода весколькпмп
изолированными Скрученными проводниками (стр. 1245)].

В цепи переменного тока,обладающей самоиндукцией
Пи омическим сопротивлением R, ток оказывается сдвину-
тым по фазе по отношению к напряжению на угол у. Вместо закона
Ома в том виде, как он имеет место для постоянного тока, для момент-

. Я-i

иых значений при неизменной величине L имеем: е — iR -]- L.—— п, co-
rf!

ответственно, для эффективных значений при синусоидальном процессе

1 — Е: ]/ «о2 Е* + Е? = Е: Й
(закон Ома для переменного т о к а); 9? = V шаL2 + R2 назы-
вается кажущимся сопротивлением, u>L называется безваттным
сопротивлением (р е а к т ап ц), a R—д ействующим сопротивле-
нием цепи (фиг. 1639). Если эти три сопро-
тивленпя умножить иа I. то три стороны тр</-
угольника па фиг. 1639 представят три напря-	s

женил: 91/ — полное падение напряжения	tZ 3

в цепи, М—индуктивное падение,	_ t-

RI — омическое. Полное падение напряжения	л

является прп этом геометрической суммой на- Фиг. 1639.
пряжений, вызываемых в цепи током 1. Иначе

говоря, 7Э? представляет напряжение у зажимов, уравновешиваю-
щее полное падение напряжения, <s>LI—безваттное напряжение, a IR—дей-
ствующее напряжение, уравновешивающие соответственно индуктивное
и омическое падения напряжения. Напряжение у зажимов и полное па-
дение напряжения, безваттное напряжение и индуктивное падение напря-
жения, действующее напряжение и омическое падение напряжения равны
по числовой величине, но имеют противоположные знаки. Аналогичные
диаграммы напряжений см. фиг. 1641 и 1642.

Эти дп а граммы напряжения указывают также изменение
напряжения по времени, т.-е. его фазу (стр. 1195). Ток Г и действую-
щее напряжение находятся в фазе, так как они одновременно достигают
максимальных значений. Ток и омическое падение напряжения проти-
воположны по фазе ’). Пидуктивное падение напряжения отстает от
тока на 90°, так как оно достигает максимального положительного значе-

ния, когда изменение тока с его уменьшением оказывается максимальным
/ di\

I е = — L I, т.-е. при синусоидальном процессе, когда I уменьшаясь

проходит через 0. Безваттное напряжение, как слагающая напряжения
у зажимов, уравновешивающая индуктивное падение, опережает ток на
90°. Само напряжение у зажимов опережает ток на угол <р. Этот угол ?,
согласно сказанному выше, представляет угол, яа который, по отношению
друг к другу, сдвииуты по фазе кривые напряжения и силы тока.

Таким образом если е = вшах sina, то при отставании тока

i = «max Sin (я — <р).

Если ток и напряжение сдвинуты по фазе, то действительная элек-
трическая мощность N = EI cos tp ватт; I cos <р называется
ваттной слагающей,/ siny— безваттной; значение cos? назы-
вается коэффициентом мощности, значение sincj называется
коэффициентом безваттной мощности; Ne = Ef вольт-
амнеров называется к а ж ущ е й с я мощностью.

Ваттметр показывает непосредственно значение N. Если одновре-
менно с N измервть ток I и напряжение Е, то cos® — N: EI (стр. 1188).

*)Если ioLI_0, то полное падение напряжения равно омическому падению напряжения;
так как ток находится в фазе с напряжением у зажимов, то он противоположен по фазе
омическому падению напряжению.
Для контроля за cos ? в электрических установках имеются непосред-
ственно указывающие cos? приборы—ф а з о м е т р ы (стр. 1053).

Cos? приборов, потребляющих электрическую энергию (моторы,
трансформаторы), зависит от их нагрузки. С уменьшением их нагрузки
коэффициент мощности, вообще говоря, ухудшается (стр. 1272).

Cos? отдельно работающего генератора определяется характером пи-
таемой сети и зависит от числа, величины, конструкции и нагрузки при-
соединенных трансформаторов и моторов. Слабо нагруженные моторы
могут уменьшить коэффициент мощности сети до 0,6 — 0,5
и ниже. При параллельной работе пескольких генераторов (стр. 1262)
безваттный ток может по желанию распределяться между' отдельными ге-
нераторами.

[Для генераторов и трансформаторов необходимо указывать допустимую
нагрузку в кЛ'А (киловольтамперы); для генераторов, кроме того,
минимально допустимый cos?, так как нагревание их зависит от полного
тока, т.-е. от кажущейся мощности, а безваттный ток I sin? действует
размагничивающим образом, повышая падение напряжения генератора.

Величина потребляемой генератором мощности Nm зависит от
действительной мощности и при коэффициенте полезного действия ц

Nm = EI cos?: 1000»] киловатт.

В настоящее время имеется стремление улучшить коэффициент мощ-
ности сети, т.-е. по возможности приблизить его к 1, чтобы разгрузить
провода и генераторы от безваттного тока. Достигается это особыми
генераторами безваттного тока (стр. 1260), отдающими
в цепь безваттный, намагничивающий ток, или применением моторов
с компенсированными фазами (стр. 1268), работающих
с cos? = 1].

В цепи переменного тока с емкостью С (стр. 1201) заряд-
ный ток опережает на 90° напряжение Ес, т.-е. оказывается безваттным

clc

током. Моментное его значение г = С ; эффективное его значение при
dt л

1Ь~

синусоидальном напряжении I — шСЕс ампер, если С предста-
вляет емкость в jaB; 1:шС называется емкостным сопротивле-
нием. Чистый зарядный ток имеет место при включении разомкнутого
на одном конце кабеля: он может быть достаточно точно определен по
вышеприведенной формуле. Величина его для кабелей, а также длинных
воздушных линии при высоких напряжениях (например, при испытаниях
линии), часто весьма значительна J). На конце разомкнутого кабеля, при

известных условиях, может появиться повышение напряжения по сравне-
нию с напряжением питания (эффект Ферранти).

Если в цепи переменного тока, кроме емкости С, имеется

сопротпвленпе В и самоиндукция L, то 1=

УВ2+[шЛ —(1:о>С)Р

(общее выражение закона Ома для перем еииого тока);

1) В виду этого для испытания кабелей применяется постоянное напряжение, коду*
чаемое с помощью выпрямив еден.
I в амперах, если L в генри и С в фарадах. Резонанс наступает, если
wZ, — 1: и>С, пли 1 :В этом случае ток достигает макси-
мального значения I=E: R. Напряжения Ес и Ет у клемм емкости
и самоиндукции могут прп этом достичь очень высоких значений
Ес = I: <лС = I YL :С и Ef = wLT = lYL: Ci Y^'-C называется
колебательным сопротивленпем цепи. В спстеме, содержащей
емкость и самоиндукцию (колебательная цепь), могут возникать
„собственные колебания" с частотой f — 1: (2^Y£C). (Радиотехника,
том IV). Сопротивление R в колебательной цепи вызывает затухание, т.-е.
более или менее быстрое прекращение колебаний и, если R очень велико,
увеличение периода колебаний соответственно уменьшение частоты.

П е р е н а п р я Mt е н и я, т.-е. повышения напряжения опасные для
изоляции проводов, машин и аппаратов, могут быть вызваны, кроме случая
резонанса, также намеренными или случайными явлениями в сети: напри-
мер, пробоем изоляции, короткими замыканиями, заземлениями и пр.

Блуждающие волны и скачки напряжения ’). Электрические провода
обладают на единицу длины определенной емкостью с и самоиндук-
цией 1. Yl:c называется волновым сопротивлением провода.
Волновое сопротивление провода составляет для воздушных прово-
дов около 500 ом, для кабелей — около 50 ом. При внезапных изме-
нениях состояния тока и напряжении эти изменения, носящио название
блуждающих волн, распространяются по воздушным проводам со
скоростью света, а по кабелю—приблизительно с половиной этой скорости.
Току i на каком-либо участке провода соответствует при этом на-
пряжение е = i Yi -.c. пространственное распределение тока
и папряжения вдоль проводов совпадает, как и изменение по вре-
мени. Таким образом, существующее пространственное распределение
тока и напряжения пробегает неизмененное вдоль провода, если по-
следний во всех своих частях имеет одно и то же волновое сопротивле-
ние. При отражении у свободного конца провода напряжение возра-
стает до двойной его величины. Сопротивление различных частей пути
тока вызывает затухание и понижает величину перенапряжения. Ко-
роткие замыкания и заземления в сетях, имеющих большое
напряжение, могут вызвать громадное перенапряжение •)(предохранение
против перенапряжения в электрических установках см.стр. 1377). Скач-
ками напряжения называются блуждающие волны с большой крутиз-
ной фронта, вызываемые большей частью искровыми разрядами. Полное по-
вышение напряжения, или его падение, может при этом пространственно
сосредоточиться на длине в несколько метров. Известны случаи крутизны
от 10 до 30 kV/m. Крутизна импульсов прп пробегании их по проводу,
так же, как их вышина, уменьшаются вследствие затухания. Если импульс
достигает какой-либо обмотки (машины, трансформаторы и т. д.), то воз-
можно, что полное напряжение распределится на один плп несколько вит-
ков, так что при перенапряжении особенно часто повреждаются первые
витки обмоток. Поэтому они выполняются с усиленной изоляцией.

OR. R tide 11 berg, Elektrlsche SchaltVorgange, Берлин, 1823, ГО Шпрингер.

°) Leitsatze fur den Schutz elektrischer Anlagon gogen tlbersparmungeu ET7
1825. 8. 472.
[Векторные диаграммы для переменного тока. Векторные диаграммы
дают графическое изображение величины, изменяющейся по времени по
закону синуса. Если вектор вращается с постоянной угловой скоростью
вокруг определенного центра, то проекция вектора на ось изменяется по
закову сннуса (фиг. 1638а). Вектор описывает в течение одного периода
угол 2л и при частоте f в одну секунду угол <о = 2п/; <о называется—
угловая скорость (стр. 1195). Направление вращения вектора
принимается против часовой стрелки, так что при непод-
вижном векторе ось времени вращается по часовой стрелке. Фиг. 1638
показывает связь между графическим изображением напряжения, меняю-
щегося по времени по закону синуса (рис. 16386), и векторным изобра-
жением той же величины (фиг. 1638а), при чем в виде вектора нанесена
амплитуда напряжений. Проекция аплитуды на вертикальную ось дает мо- *
ментиое значение. Моментные значения могут складываться ариф-
м е т н ч е с к и, м ак с и м а л ь и ы е значения—только геометри-
чески, т.-е. принимая во внимание их фазу. Так как в большинстве случаев
представляет интерес определение эффективных значений и соот-
ветствующих им сдвигов фаз, то длина вектора определяется эффективным
значением, которое пропорционально амплитуде. Соотношение между то-
ками и напряжениями в векторной диаграмме предполагает одинаковую
частоту и чисто синусоидальный процесс. Влияние высших гармонических
в токах и напряжениях не может быть учтено в диаграммах. С приложен-
ными напряжениями у клемм Р1) могут быть сопоставлены по величине
и напряжению либо действительно возникающие в обмотках напряжения,
либо слагающие, необходимые для их уравновешивания (ваттнан и без-
ваттная слагающие, см. фиг. 1642). В дальнейшем принято первое обозначе-
ние. При этом следует обратить внимание на следующее:

1)	Два вектора находятся в одинаковой фазе, если они одно-
временно достигают своего максимального значения (стр. 1197). Ток (в ма-
шинах и трансформаторах намагничивающий ток) и поток находятся в фазе.

2)	Напряжение, индуцированное в обмотке потоком,
отстает от потока, а следовательно и от тока, на 90° (стр. 1197).

3)	Омическое падение напряжения, как противодей-
ствующая электродвижущая сила, должно считаться отрицательным н на-
носиться в сторону, противоположную направлению тока (стр. 1197).

4)	В замкнутой цепи сумма всех напряжений равна О.

Таким образом векторные диаграммы дроссельных катушек имеют
вид по фиг. 1641 и 1642. Р представляет напряжение у клемм, ср—угол
сдвига фаз между током и напряжением у клемм, указывающий отставание
тока. На фиг. 1641 IR и Е представляют слагающие напряжения у клемм,
необходимые для уравновешивания омического падения напряжения или,
соответственно, напряжения индуцированного потоком].

Многофазный и трехфазный ток. Наиболее важным из
многофазных токов является трехфазный. Ток и напряжение
в нем сдвинуты по отношению друг к другу на угол в 120° (фиг. 1643).
Сумма моментных значений равна 0. В трехфазном токе
три фазы являются всегда сопряженными, так что вместо шести проводов

Для напряжения у клемм применены буквы Р вместо V* как принято междуна-
родным соглашением.

требуется только три или четыре. Сопряжение проводится либо в виде
соединения треугольником (-с — О) по фиг. 1(541, либ-> в виде соединения
звездой (Хг — 0) по фиг. 1645. В четвертом проводе при соединении звез-
дой, при равномерной нагрузке и синусоидальных токах ,не проходит ника-
кого тока. Если

ток обладает выс-
шими гармони-
ческими колеба-
ниями, то нулевой
провод, даже при
равломерной на-
грузке всех фаз,

Фиг. 1640.

Фиг. 1641.

иагрул ен токами

тройной, девятикратной и так далее частоты, кото-
рая без нулевого провода не могла бы проявиться.
В распределительных сетях лампы вклю-
чаются между нулевым проводом и внешним про-
водом, моторы—между тремя внешними проводами.

Фиг. 164Э.

Фпг. 1643.	Фиг. 1644.	Фиг. 1645.

Если через Epfl обозначим фазовое напряжение, то при соеди-
нении треугольником напряжение у зажимов (без нагрузки) Р = Ер}1. При
соединении звездой Р = Epll• ]/ 3 (междуфлзовое напряжение).
Если через Tph обозначим ток в фазовой обмотке, то ток во внешних проводах
при ссединеаии треугольником равняется I — Iph ]/3, при соединении звез-
дой I = Iph . Мощность трехфазного тока N = Pi V 3 cos ср,
если cos 'y представляет угол сдвига фаз между током н напряжением.

g) Электрическое поле.

Конденсатор. Электрически заряженное тело вызывает в окружающем
пространстве электрическое поле, в котором на воображаемый (в вид$
точки) заряд q действует сила P^Qq-, ($ называется силой элек-
трического поля в рассматриваемой точке. От тела, заряженного
количеством электричества -j- Q, к земле или к другому телу, заряженному
количеством электричества—Q, ялут 4nQ электрических линий поля.
Плотность линий поля, т.-е. число линий поля.'ет2.является мерой
силы электрического поля (сравни силу магнитного ноля с гр. 1184). Заряд
Q пропорционален напряжению Е между телом и землей, или же между
двумя телами, так что Q = СЕ. Коэффициент пропорциональности С на-
зывается емкостью тела по отношению к земле, или емкостью кондеи-

Хютго. Т. Ц.

76
сатора. При заряде емкости С через сопротивление Л возникает
заряжающий ток i. Изменение тока по времени дается выражением

г е~ t: т ; Т = ВС называется постоянвой времени. В мо-

мент включения г имеет максимальное значение Е: R. Ток i и напря-
жение у клемм сопротивления падают от максимального значения до 0.
Напряжение конденсатора возрастает от нуля до Е. Если к конденсатору
„ de

приложено переменное напряжение, то г = и .

[Технической единицей емкости является фарад. Конденсатор обла-
дает емкостью в один фарад, если равномерное изменение напряжения
на 1 V/sec вызывает зарядный ток в 1 А. Емкость в цепях пере-
менного тока (стр. 1128). Если в каком-либо конденсаторе заменить .
воздух каким-либо другим диэлектрическим веществом (изоля-
тором, напр. стеклом, слюдой, маслом и так далее), то емкость повышается
до С, = г С; е называется диэлектрической постоянно несоот-
ветствующего диэлектрика. Значение см. далее таблицу 8, стр. 1206]

Соединение конденсаторов. Общая емкость при парад
дельном соединении С = Сх -|- С\> -|- . • • • ; при последова
тельном соединении: 1: С' = (1: Ci)-|-(1: C^-J-....

[Значения емкости и силы поля.

1)	Две параллельные плоскости (пластинчатый
конденсатор):

С=з^1о"5^;	=

О - внешняя поверхность в ст2, а—расстояние между пластинами в ст.

2)	Две концентрические цилиндрические поверх-
ности (ц и ли д р и ч е с к и й конденсатор):

С-	®tt тд-

181п (г2: ?])	’ шах ? j In (r.>: ?у)

r2—радиус внешнего цилиндра в cm,

ri—радиус внутреннего цилиндра в ст,

I —длина цилиндра в ст.

3)	Цилиндр по отношению к параллельной плоско-
сти (провод по отношению к земле):

С= 181л (2 Л :г) 10	|17'’ ® ж =7Тп[(жД-1):(ж —1)1 :

h—расстояние оси цилиндра от плоскости или осн провода от земли
В ст,	+

г—радиус цилиндра или провода в ст принимается малым по отно-
шению к Л,

d—расстояние (в свету) цилиндра от плоскости в ст.

4)	Два параллельно л ежащие рядом друге другом
цилиндра с равными радиусами (двойной провод):

fl _ _________ in—з р.	________?________

36 In (а: г)	’ max 2г 1п [(я- -|- 1) : (х—1)] ’

а—расстояние между осями цилиндров; или осями проводов,
г—радиус цилиндра или провода в ст,

d—расстояние (в свету) между цилиндрами в ст

5)	Три параллельные симметрично расположен-
ные цилиндра с одинаковыми радиусами (симметричная трехфазная
линии) по отношению к фазовому напряжению:

С==-ГЙТ±7-------Г10"5^’

181в (а; г)

Применяемая в радиотехнике емкость в ст может быть получена
ум южением па 900000].

Электрическая крепость 1). Технической единицей силы электри-
ческого поля является F/cm 2) (сравни единицу силы магнитного
поля А ст, стр. 1206). Пробивная сила поля дается часто в kV/cm, или
в kV/mm. Она определяется с помощью переменного тока в 50 периодов.

[' с .и в каком-либо диэлектрике сила поля усиливается до пробой,
то 1 о кет быть получена пробивная сила поля &,г, или про-
бивная крепость материала в Г/cm между электродами. Эффек-
тивные значения @,г в kV/тт см. таблицу 8, стр. 12‘>6. Они зависит
от продолжительности опыта, при кратковременном напряжении они выше.
Простой подсчет силы поля, т.-е. напряжения, возможен только в немногих
случаях (см. выше). При практическом применении учения об элек-
трической крепости необходимо применять значительный коэффи-
циент надежности. Напряжения испытания значительно превы-
шают нормальное рабочее напряжение, на что следует обратить внимание.
Следует также обращать большое внимание на зависимость пробивной
крепости от температуры, так как при повышении температуры (Sd для
многих материалов уменьшается. При пс пытаниях ва пробой
нужно выбирать такое расположение (искровые промежутки), при котором
максимальное значение силы поля может быть подсчитано. Пластин-
чатые искровые промежутки позволяют определить крепость
твердых, жидких и газообразных тел. Цилиндрические и шаро-
вые промежутки служат для испытания жидких и газообразных тел.

*) Petersen, Hochspannungsteclmik, Stuttgart, 1911, Ferdinand Enke; Set we i ger.
Elelitrische Fesiigkeit der koliermateriallen, 2 Auf., Berlin, 1925, Jul. Springer.

2) Только в равномерном поле сила электрического поля равна напряжению : на рас»
стояние. *

уб*
1204

г. вликтготххвпка.

овщив длниыв

1205

Острия и острые края вносят уплотнение линии поля и поэтому
должны избегаться в аппаратуре высокого напряжения. Прн включении
друг за другом материалов с различным значением е, напряжения мате-
риалов из меняются в сторону, благоприятную для материалов с меньшим
значением е].

Ь) Изолирующие материалы.

Для применения изолирующих материалов в технике вы-
соких напряжений необходимо здание их свойств в отношении сопро-
тивления пробою п неизменяемости от действии масла, воды и тепла,
механической крепости и теплопроводности.

{Испытание изолирующих материалов согласно норм У£>1Е’)сводится
к следующим определениям:

А.	Механическое и тепловое испытание.

1.	Сопротивление изгибу. 2. Сопротивление изгибу при ударе.
3. Определение твердости по вдавливанию шарика. 4. Неизменяемость
от действия тепла. 5. Несгораемость.

В.	Электрическое испытание.

1.	Поверхностное сопротивление. 2. Внутреннее сопротивление.
3. Способность противостоять образовавшейся вольтовой дуге. Сводку
смотри таблицу 8 на стр. 1206 ]

Пробивные напряжения получаются, как средние значения
эффективных напряжений. Прп испытании имеет значение ампли-
туда кривой напряжения. Сопротивление материала пробиванию обычно
уменьшается с увеличением толщины и с повышением температуры.

Сопротивление пробиванию при испытании зависит, однако, не только
от толщины слоя изолирующих материалов, но также и от формы элек-
тродов, между которыми происходит разряд. Малый радиус закругления,
острия, острые края должны быть избегаемы. При этом мерилом является
максимальное значение силы возникающего электрического поля, которое,
однако, только в редких случаях поддается достаточно точному вычи-
слению (см. выше).

Применение различных изолирующих материалов. Твердые
материалы. Фарфор для линейных и проходных изоляторов. На-
пряжение на растяжение до 320 kg/cm2, напряжение на сжатие до
4300 kg/cm3. Мрамор, как основание для клемм, реже шифер; по-
следний употребляется только для низких напряжений. Слюда (мика).
Там где последняя, вследствие высокой стоимости и необходимости при-
дать определенную форму, не может быть приметена, употребляются
препараты слюды, как миканит, мегомит, миканитовая бу-
мага и полотно и так дааее, напр. для изолирования обмоток (пазы).
Дерево после тщательной просушки в пустоте и пропитывания лажами
употребляется для клиньев пазов, укрепления обмоток в трансформаторах
и так далее. Фибра в механическом отношении хороша, но очень
гигроскопична.

Волокнистые материалы. Бумага во всех формах, п р е с-
шпан, полотно с пропитыванием, или без последнего, п р я ж а для
обмоток (пропитанная и не пропитанная) служат, однако, главным обра-
зом как основа для пропитывающих веществ. Пресшпан при низком

•) Vorscljj'ifii'ii far die Pitlfiiiig elektriscker Isoljer stoffe des VDE; E7Z, S22
8, MT.

напряжении употребляется непропитанпым; для высокого напряжения
твердые композиции из бумаги; они соединяют в себе вы-
сокую механическую и электрическую крепость вместе с неизменяемом ю
от действпя тепла и масла; пертипакс (фабр. Meirovvsky-Мееровский),
турбонит (фабр. Jaruslaw-Ярослав и др.).

Компаундные массы для обмоток высокого напряжения
и неподгиж ых обмоток возбуждения. Пропитывание компаундной массой
происходит при высоком давлении после просушки в безвоздушном про-
странстве. Иногда также без давления асфальтированные обмотки. Повы-
шает одновременно теплопроводность обмоток.

Жидкие вещества. Лаки всех сортов, бесцветные и черные,
высушиваемые часто в вакууме или при температуре свыше 1(10''. Употреб-
ляются для пропитывания обмоток для повышения сопротивления про-
биванию и как предохранительное средство против сырости.

Маслов трансформаторах и выключателях должно
обладать определенным минимальным пробивным напряжением: для на-
ходящегося в работе трансформатора 60 kV/cm ’).

Пз минеральных масел для трансформаторов и масляных
выключателей должны применяться только очищенные сорта (таблица 7);

Таблица 7. Минеральные масла для трансформаторов * 1).

Удельный вес при 20е: ( минимум

1	( максимум

. 0,85

. 0,95

Вязкость при 20°: максимум 8 (Энглер).

Точка воспламенения но Маркусону в открытом тигле: ми-
нимум 145°.

Точка затвердевания

Масло для выключателей:
минимум . ..............—	15°

Трансформаторное масло: мини-
мум ....................—	5°

[Свежее масло должно при 20° быть прозрачным и свободным от меха-
нических примесей и минеральных кислот. Содержание органических
кислот не должно превышать 0,2% (подсчитанное как кислотное число).
Содержание золы — максимум 0,01 %, смолистость свежего, не ки-
певшего масла—максимум 0,296.

Пробивное напряжение масла возрастает вместе с давлением.

Газообразные вещества, в особенности воздух. Пробивное
напряжение воздуха зависит от расстояния между электродами и стре-
хи ся при 20° и 760 mm ртутного столба в постоянном поле к конечному
значению 21 kVycm. Оно прямо пропорционально давлению и обратно
пропорционально абсолютной температуре, так что при 10 атмосферах
достигает 210 kV/cm.

Об измерении напряжения помощью разряда между шарообразными
электродами см. стр. 13-18].

1) Нормы, принятые и СССР, см. „Электротехнические правила и нормы* изд. Гла»-

•лсктри ВСЕХ СССР.
а блицa 8. Характеристика изолирующих материалов.

’) В значительной мере затт^т от толщины слоя и температуры. Большие цифры соответствуют толщине 1 mm ц 20й.
’) Общее название иэоллр.п щ к материалов, свободных от смол (gummi).

•) Наибольшие значения поучаются не у одних и тех же материалов.
II.	Элементы и аккумуляторы.

А.	Первичные элементы*

Нормальные элементы. Употребляются для проверки измерительны-
приборов.

[Элемент Кларка. Амальгамированный платиновый лист иогру
жен в смесь (или пасту) из сернокислой закиси ртутн, сернокнслоп
цинка и ртути, цинк в растворе сернокислого цинка: Hg/lI^SOj/ZnSOj/Zn
Электродвижущая сила Е уменьшается с увеличением температуры t

Е — 1,432 85—0,001 19 (t— 15) V.

Элемент Вестона Ilg/Hg2SO4/CdSO4/Cd вместе с насыщен-
ным при 4° раствором CdSO4 и при избытке твердых кристаллов дает
почти независящее от колебаний температуры напряжение = 1,0190 V
(изменение на 1° составляет около 0,0019-6). Элементу Вестона следует
отдавать предпочтение в виду малого температурного коэффициента
Допускаемая нагрузка нормального элемента 0.5 • 10—4Д.1

Элементы, применяемые в качестве источников тока. Сводку
различных гальванических элементов, их электродвижущую силу, завися-
щую от чистоты и крепости растворов, смотри нижеприведенную
таблицу. Купронэлемсят может восстанавливаться. Серную кпелоту
не следует брать крепче, чем раствор 1:10. ,

Таблица 1. Сопоставление различных гальванических элементов.

Элементы	Растворяю- , щийся электрод	Растворяю- щаяся жид- кость	Отводящий электрод	Деполяризую- щие тела	Электродви- жущая сила в вольтах
Дапнэля ’)  - ')  . *)	Zn 2)  Zn 2)  Zn 2)	Н S04; 1 : 12 1I2SO4; 1 :4  ZnS04	Си Си  Си	CuSO4  CuS04  CuS04	0,95 до  1,4
Грове ’) Бунзыга 1)	Zn 2)  Zn	H2S04; 1 : 12  II4SO4; 1 : 12	5	Н' О, ’)	1,8 до 1,9  1,8
Крюгера	Zn	ZnS04	Свппцовая пла- стина покрытая медыи	CuS04	1,008
ЫеЯдингера	Zn 2)	MgSO*	Си	CuS04	1,07-1,14
Бунзена (с подъ- емным электро- дом)	Zn 2)	=z деполяризую- щему телу	С	16 в. од. КаСгаО7  37 „ , 11,80, 100 „ „ Н20	2,3
Лекл вше	Zn 2)	N 11,01	с	MnOj	1,3 до 1,49
Лаланда и Шале- р-на	Zn	KOH от 30--40°(’o	Fe	—	1,0
Купрон	Zn	NaOH	СиО	Cut)	0,8

*) 3 т н элементы имеют пористый сосуд.

*) Амальгамированный цинк. Амальгамирование лучше всего производить
Но способу Ренье; к расплавленному цинку прибавляется 4% ртри (осторожно).

3) Удельный вес 1,33. дымящая.
Большое применение получили сухие элементы, в особенности
f для карманных батарей и для сигнализации. Напряжение на клеммах
разомкнутого элемента (ЭДС) 1,4—1,5 V; внутреннее сопротивление:
от 0,1 до 0,5 Й, смотря ио их величине, для карманных батарей из трех
элементов — от 2-—3 Й.

В.	Вторичные элементы (аккумуляторы).

а)	Свинцовые аккумуляторы

Из аккумуляторов с другими металлами в настоящее время имеют
применение только щелочные аккумуляторы Эдиссона (стр. 1212).

Способ действия и изготовление. Действие основано на химическом
разложении находящихся в разведенной серной кислоте свинцовых
соединений, укрепленных большей частью в бороздках свинцовых пластин.
При заряде на положительной пластинке образуется перекись свинца,
на отрицательной - губчатый свинец; при разряде оба вещества переходят
в сернокислый свинец; процесс происходит согласно следующего
уравнения:

Разряд -» РЬО3 + H-jSOj 4- Pb — PbSO4 + 2Н..0 + PbSOj Заряд.

|Н а и б о л е е старый способ изготовления свинцовых аккумуляторов
(Планте) состоял в многократном заряде и разряде (формование)
свинцовых пластин в разведенной серной кислоте. Фор укоротил
продолжительность формования, применяя насту из окиси свинца
с разведенной серной кислотой, помещаемую в ячейках свинцовых пластин.
Тюдор соединил оба способа, формуя предварительно пластины,
снабженные горизонтальными бороздками по способу Планте и заполняя
1 затем промежутки вышеуказанной пастой. Последняя в работе постепенно
выпадала и замещалась действующим слоем достаточной толщины, обра-
зующимся на поверхности свинцовой пластины путем формования
в процессе работы).

В настоящее время в качестве положительных пластин
употребляются главным образом пластины с большой поверхностью,
а именно пластины, отлитые из чистого свинца с перпендикулярно
идущими глубокими бороздами, увеличивающими поверхность в 8—раз.
Действующий слой образуется формованием с применением химических
соединений, ускоряющих процесс электрохимического взаимодействия
свинца с серной кислотой. Эти пластины с большой поверхностью значи-
тельно менее чувствительны при иитенспвчой работе, чем пластины
с намазанной пасгой. которые для более легкой работы имеют известные
преимущества. В качестве отрицательных пластин употребляются
иногда решетки с мелкими клетками с вмазанной массой (свинцовый
глет с примесью некоторых пидиферентных веществ, благодаря которым
поддерживается пористость массы), пли решетки с крупными клетками,
куда вкладываются формованные из массы кубики, прикрывающиеся
затем тонким листом евцнца с пробитыми в нем отверстиями (ящичная
пластина). Положительные и отрицательные пластины, чередуясь, уста-
навливаются с промежутками от 5 до 10 mm (на граях помещаются
отрицательные пластины). Для неподвижных аккумуляторов
применяются стеклянные сосуды. Когда же размер последних оказывается
слишком велик, могут быть применены деревянные ящики, обитые
свинцом. Одноименные пластины припаивая, гея свинцовым припоем
к свинцовым лентам, которые служат также для соединения аккумуляторов
между собой. Пластины снабжены приливами соответствующей формы
и подвешиваются на краях стеклянных сосудов. При деревянных сосудах
пластины подвешиваются на специальных стеклянных опорных пластинах
и разделяются или стеклянными трубками, или часто применяемыми
в настоящее время пластинками пз эбонита, или тонкими деревянными
пластинками. Под пластинками должно быть достаточно места, где
могли бы собираться выделяющиеся при работе осадки свинговых солей.
Транспортируемые аккумуляторы для локомотивов, лодок,
Освещения железнодорожных вагонов и т. г выполняются с пластинками
того же типа, как для неподвижных аккумуляторов. Для автомобилей,
напротив, употребляются возможно легкие, установленные с минималь-
ными промежутками, пластинки в легкпх эбонитовых сосудах, с целью
уменьшить вес и занимаемое пространство, конечно, за счет долговеч-
ности аккумулятора. Переносные аккумуляторы, употребляемые
для освещения, для зажигания в автомобилях, для сигнализации, для
целей телеграфии п измерительной техники, выполняются с сосудами
из стекла, целлулоида и эбонита.

Кислота должна обладать большой чистотой, не должна содержать,
кроме свинца, никаких металлов из группы осаждаемых сероводородом
п только небольшие количества металлов пз группы осаждаемых сернистым
аммонием, а также хлорных и азотных соединений, и должна быть совер-
шенно чиста от органических примесей. Кислота должна иметь удельный
вес около 1,18, который прп первом заряде подымается до 1,2 п падает
в процессе разряда от 0,02 до 0,05 (см. выше формулу химического
процесса). Это изменение удельного веса представляет после некоторого
наблюдения важное, почти единственно применяемое указание для
определения степени заряда аккумулятора, в особенности при неравно-
мерном и слабом разряде, при котором удельный вес изменяется почти
пропорционально использованным ампер-часам.

[В процессе работы плотность изменяется благодаря испарению воды
и разбрызгиванию при выделена т газов (кипение), поэтому время от
времени следует добавлять химически чистую дестиллированную воду,
пли раствор кислоты, так, чтобы пластины всегда были вполне погружены
в жидкость. Для уменьшения потерн жидкости аккумуляторы прикры-
ваются стеклянными пластинами.]

Внутреннее сопротивление в неподвижных заряженных аккумуляторах
(податным Akkumulatoren-Fa'jrik A -G, Надел i. W. - AFA), в зависимости
от размера пластины на ампер-час трехчасовой емкости, достигает 0,1
до 0,2 12; сопротивление обратпо-пропорционадьно емкости. При разряде
оно возрастает приблизительно в 1,5 раза

Напряжение зависит от плотности кислоты и напряженности работы
аккумулятора, почти не зависит от температуры и в состоянии пскоя
достигает 2,05 вольта при плотности кв слоты 1,20 (напряжение покоя).
При трехчасоком разряде оно изменяется согласно фпг. 1646; при заряде
максимально допустимым током согласно фиг. 1647. Чем сильнее ток, тем
больше напряжение отличается от напряжения покоя. Таким образом
величина напряжения не является показательной для состояния заряда
(об определении состояния заряда см. выше отдел кислота, а также
данные в отделе емкость).

Сила тока при заряде и разряде зависит от величипы, конструкции
и способа пользовачия аккумуляторами.

Допустимый зарядный ток равняется току при трехчасовом разряде.
В аккумуляторах для оыстрого разряда (1—2 часа) зарядный ток

Фнг. 16>’6.

на 25% выше. Пример см. ниже.
При конце заряда зарядный ток по-
лезно уменьшать (это представляет
выгоду также для заряжающих ма-
шин).

Как правило, применяется заряд
при постоянной силе тока; реже

при постоянном напряжении и по-
С1епенно уменьшающейся силе тока
(например, заряд аккумуляторных
Старей для автомобилей при по-
стоянном напряжении).

Емкость аккумуляторов опреде-
ляется числом ампер-часов, исполь-
зуемых до определенного (в среднем
1и%) падения напряжения: емкость
оказывается тем больше, чем мед-

леннее происходит разряд. См. нижеследующую таблицу для аккумуляторов
AFA, в которой емкости отнесены к трехчасовому разряду, принятому за !•

Время разряда ............

Емкость...................

12	3

0,69	0,83	1

5	7’/2	10 час.

1,11	1,23	1,33

Килечное напряжение . . а)	1,75

(гарантиров. величина) . Ь)	1,70

с)	1,67

1,75	1,83	1,83	1,83	1,83	V

1,75	1,80	1.83	1,83	—	V

1.72	1,78	1,80	1,83	—	V

al для батарей емкостью до 4(100 Ah, Ь) до 7500 Ah, с) до 15000 Ah

Коэффициент полезного действия. Хорошие аккумуляторы возвра-
щают около 9 >—95 % количества электричества (Ah), затраченного па
заряд. Затраченная работа при аккумуляторах емкостью до 4000 Ah (но
данным AFA) возвращается в пределах 75% при 3—10-часовом разряде
и 70 « при часовом разряде; при больших аккумуляторах пес .олько меньше.

При продолжительных перерывах отдача несколько уменьшается вслед-

ствие саморазряда.

Вес (G1 в kgj. Нижеследующая таблица дает вес одного готового
к работе элемента неподвижной батареи при различной величине их для
грехчасового разряда, а также площадь, приходящуюся на 1 элемент
(А’ в т2), включая проход для обслуживания при расположении аккуму-
ляторов на стеллажах. При данной емкости G и А’ для другого времени
разряда могут быть переечн  азы согласно данных, приведенных выше в огд.
емкость (см. также пример):

50	КО	2С0	500	1 000	2000	5 000	10000	15 ООП Ah
G — 22	37	60	145	295	560	1350	2 600	3 800 kg/элемеат  2,4 ша/элемеит.
F=0,I2	0,2	0,2	0,36	0,46	0,83	1,25	1,9	
Тяжелые подвижные батареи для лодок, локомотивов и т. д. дают
около 8 Wh/kg, легкие для автомобилей дают 25 Wh/kg при 3-часовом
разряде.

Пример: вес батареи в 60 элементов 110 вольтовой сети при
емкости в 500 ЛЬ, при трехчасовом разряде определяется в 60 X 14 • =
= 8700 kg. Требуемая площадь 60 X 0 36 = 21,6 т’, рабочая мощность
110X500 = 55000 Wh, или 55 000: 8700 = около 6,3 Wh/kg.

[При часовом разряде емкость аккумуляторов была бы 500 X 0,69 =
= 345 Ah (см. емкость), для ПО волы необходимо иметь 110:1,75 =
= 63 элемента, так что вес всей батареи будет 63 X 145 = 9135 kg,
при ИОХЗ1^ = 37 950 Wh или 37 950:9135 = 4,16 Wh kg.

Если бата/ ея при часовом разряде должна иметь емкость 500 Ah,
то вес ее, согласно таблицы, должен быть приблизительно равен весу бата-
реи на 500:0,69 х 725 Ah или около 212, 5X63 — 13 387.5 kg, требуемая
площадь около 0,405 X 63 = 25,5 т2. Допустимый нормальный ток
(см. сила тока) (500:0,69): 3 = 725: 3 = 242 А, макс. 1,25 X 242 = 303 А.1

Установка и включение. Аккумуляторы должны устанавливаться
в сухом, вентилируемом, свободном от пыли, прохладном и защищенном
от непосредственного действия солнечных лучей помещении, в котором
следует избегать прокладки труб, железных консолей и т. п.

Вредные пары близтежащих установок, например, моторов, рабо-
тающих топливом, содержащим спирт, холодильных машин, винокуренных
заводов, фабрик уксуса, а также пары из стойл для лошадей и навозных
ям, не должны проникать в помещение.

[Сосуды должны быть тщательно изолированы от деревянных
стеллажей, па которых они стоят, при помощи фарфоровых ножек; стел-
лажв должны быть сильно пропитаны маслом или горячей смолой
и должны быть изолированы от пола стеклянными или фа; фо, овыми изо-
ляторами. При напряжении свыше 250 V по отношению к земле служеб-
ные проходы должны быть покрыты изолированными мостками. Прн
напряжении свыше 750 V стеллажи и мостки должны быть укреплены
на нзоляторах высокого иапряжения, стены должны быть покрыты изоли-
рующими материалами, аккумуляторы должны быть установлены так,
чтобы при' оединение к точкам с разностью напряжений свыше 250 V
было бы невозможно. Пол должен противостоять действию кислоты п дол-
жен быть лпбо покрыт асфальтом с неподсергающимися действию кислоты
глиняными пластинками в местах опоры стеллажей, или из просмоленного
дерева, или лучше из уложенных па цементе неподвергающихся действию
кислоты метлахских плит, или более дешевого клинкера, при чем шв ы
8—10 mm шириной зал в потея смесью из трех частей трпнпдадского
асфальта и двух частей каменноугольной смолы. Пол должен быть гори-
вонтальпым и представлять верпую и не подвергающуюся изгибу опору
для стеллажей батарей (значительный вес). Следует заботиться о хорошей
вентиляции помещения, в случае необходимости помощью электриче-
ского вентилятора, с поступлением воздуха снизу и с выходом наверху
наискось напротив. Стены, потолки, железные части и т. п. рекомен-
дуется окрашивать светлым лаком медные провода достаточно покрывать
слоем сала. Для наблюдения за аккумуляторами, испытания их на
короткое замыкание и соединение с землей (помощью вольтметра илп
лампы накаливания и гальванометра) аккумуляторы должны быть легко
доступны, при чем при ширине сосуда свыше 0,75 <и доступ должен
быть с обеих сторон. После наполнения кислотой немедленно следует
дать первый заряд продолжительностью, по крайней мере, 35 часов по
специальным предписаниям поставляющей фирмы].

Уход и ремонт неподвижных батарей. Зарядка может считаться
оконченной, когда на обеих пластинках наступает выделение газов, кото-
рое должно быть равномерным п начинаться во всех сосудах одновре-
менно: запаздывание в каком-либо пз сосудов может быть обусловлено
коротким замыканием или неправильным положением элементного комму-
татора. Время от времени заряд следует производить с перерывами
по инструкции фирмы. У|овень кислоты должен всегда поддерживаться
выше верхнего края пластинок путем доливания дестилли, ованпой водой,
или, реже, химически чистой серпой кислотой удельного веса 1,13.
Кислоту следует прибавлять только в тех случаях, когда, несмотря иа
заряд с пауза ин, не может быть достигнут требуемый удельный вес.
Слишком продолжительный заряд ведет к истощению положительно ) пла-
стины, недостаточный заряд вызывает преждевременное искривление
и набухание ее и выпадание массы из отрицательной пластины. В бу-
ферных батареях отдача энергии в батарею не должна вести к образо-
ванию газов.

Разряд должен быть прекращен после использования Ah соответ-
ствующих гарантированной для батареи емкости, что при полном раз-
рядной токе определяется по падению напряжении ниже установленной
величины, а при слабом разряде может быть определено только по плот-
ности кислоты (см. стр. 120!)).

Необходим регулярный осмотр каждого отдельного сосуда, очистка
стеллажей, изоляторов и сосудов снар жи, а внутри-очистка от осадков,
образующихся на дне вследствие естественного износа пластин. Оса пси
должны удаляться ранее, чем они достигнут нижнего края пластин, что про-
изводится большею частью помощью специальных насосов. Слишком частый
сильный разряд, недостаточный заряд, несвоевременное устранение корот-
ких замыканий между пластинками или недостаточно чистая жидкость
для пополнения убыли кислоты ведут к повреждению аккумуляторов.

Положительные пластинки име ет склонность к искривлению и к вы-
падению действующей массы, которая, вследствие депо тпительного формо-
вания, возобновляется до тех пор, пока не будет потеряна механическая
крепость. Уход за батареями на срок до 10 лет часто производится
поставляющими фирмами за особое вознаграждение.

Примечание и схема соединений (подробно см. главу VII), схема
соединений источников тока (стр. 13G9).

Ъ)	Щелочные аккумуляторы.

[Эдиссоновсчие аккумуляторы (в Германии выполияютсяфирмой Dents"he
Edison-Alikumulatoren Company, Berlin). Благодаря незначительному весу
и объему, нечувствительности к грубому механическому и электрическому
обращению и к сильным колебаниям тока, применяются для аккумулятор-
ных тележек, грузовиков, локомотивов, лодок, телеграфии и телефонии.
Сосуды изготовляются закрытыми из никелированных стальных листов.
Действующими составными частями являются железо и никель в21%-ном
растворе едкого калия, удельный вес 1.2. Процесс протекает согласно
уравнения 2Ni (0Н)3-|- КОП -|- Fe — 2Ni (ОИ)2 КОН -|- Fe (ОН) .. На-
пряжение при заряде поднимается с 1,6 до 1,8 V, прн
разряде напряжение падает с 1,4 до 1 V, составляя в среднем 1,2 V прп
нормальной работе аккумуляторов. Время заряда составляет, смотря
по типу, от 4 до 7 часов. Время разряда от 4 до 5 часов При
семичасовом заряде и пятичасовом разряде зарядный ток равен соответ-
ствующему разрядному. Для ускорения времени заряда аккумуляторов,
или для дополнительного их заряда, допустимо кратковременное повыше-
ние разрядного тока в 4—6 раз, смотря ио величине соответствующего
типа. Точно так ;ке оказывается безвредным кратковременное повышение
разрядного тока в три-четыре раза и разряд аккумуляторов до О.

Коэффициент полезного действия при нормальном раз-
ряде в отношении к числу Ah составляет около 71%, а в отношении
к Wh—около 51 % для аккумуляторов, данные о которых имеются в про-
спектах указанной фирмы. Для наиболее крупных типов, по данным
фирмы, эти значения подымаются до 86 и соответственно 60%. Мощ-
ность по отношению к весу заряженной батареи составляет около
20—24 Wh/kg. В заряженном состоянии аккумуляторы могут без вреда
долгое время стоять без повторного заряда.

Аккумуляторы Юнгнера — NIFE-аккумуляторы. Изготовляются швед-
ской фирмой Ackumulator Aktiebolaget Jungner, Stockholm, по конструкции
похожи па аккумуляторы Эдисона. Электролит, как в последних,
КОН 21%, в химических превращениях участия не принимает, вследствие
чего необходим в очень незначительных количествах. Положительный
полюс Ni(OII)3, смешанный с графитом, отрицательный --кадмий, или железо,
в виде тонкого порошка При заряде напряжение повышается от 1,4
до 1,8 V. Разрядное напряжение падает от 1,3—1,4 до 1,1 V. По данным
фирмы коэффициент полезного действия в отношении к Ah составляет
75%, в отношении Wh около 60%: мощность, отнесенная к весу, соста-
вляет около 20 Wh.kg. Короткие замыкания и чрезмерные заряды не
оказывают вредного влияния Саморазряжение ничтожно мало. При нор-
мальном разрядном токе разряд должен быть прекращен при напряже-
нии 1,1 V на элемент.]

с)	Регулирование напряжения.

Так как напряжение аккумуляторов при заряде колеблется в весьма
широких пределах, прочесс заряда и разряда должен проводиться при
соответствующем регулирования напря кения. В первом случае регули-
руется напряжение заряжающей кашицы. во втором случае—помощью
элементного коммутатора—может быть включена и выключена часть акку-
мулятора. Коммутатор может работать автоматически при помощи реле.
В тех установках, где аккумуляторы дают ток и заряжаются только в те-
чение очень короткого промежутка времени (буферные батареи, стр. 1374)
и где, следовательно, поддержание постоянного определенного напряжения
батареи не имеет большого значения, последняя обычно включается пар’ал-
лельно шунтовым генераторам без специального элементного коммутатора
Полное число элементов батареиz выбирается следую-
щим образом:

Z — (Е Стах) : е,

где Е-требуемое напряжение в точках потребления,

Стах - максимальное имеющее место падение напряжения в сети,
е—наиболее низкое напряжение одного аккумулятора. Последнее при-
нимается:

в общих случаях е = 1,83 V,

в осветительных установках е = 1,87 V,

для буферных батарей е = 2—2,1V.

Количество выключаемых элементов zs = z — zb если Zj
представляет число элементов, не подлежащих выключению.

При простом элементном коммутаторе (фиг. 1820)
для числа не подлежащих выключению элементов принимают во внима-
ние максимальное разрядное напряжение, которое может быть
принято равным 2,1 V.

При двойном элементном коммутаторе (фпг. 1818 1819, 1821 и 1822)
максимальное зарядное напряжение, которое может быть прнвято,
2,75 V.

Если emin представляет потерю напряжения при минимальной нагрузке
сети, то для числа элементов батареи получим следующие данные:

Число элементов	не подлежащих выклю- чению	подлежащих  выключению
При простом элементном коммутаторе .  При двойном элементном коммутаторе	Е + cmin  24 —			  2,1  Е “И 6mhi г.—	  2,75	zs —  cs=z-zi

Таким образом число выключаемых элементов при двойном элемент-
ном коммутаторе значительно выше.

Число контактов коммутатора как при простом, так и при
двойном коммутаторе может быть меньше числа подлежащих выключению
элементов, если допустимы колебания напряжения около 4 V, что может
иметь место в установках с напряжением 220 V и болге. В противном
случае должны быть предусмотрены вспомогательные элементы, или вспо-
могательные группы, для присоединения между каждыми двумя контактами
коммутаторов, что дает промежуточную ступень напряжения.

В трехпроводной установке вышеуказанные правила дей-
ствительны для каждой половины сети.

3арядноенапряжение идобавочное напряжение
(стр. 12()9). Так как максимальное зарядное напряжение для одного акку-
мулятора составляет 2,75 V (до 2,85 V при заряде полным током) то
необходимое зарядное напряжение батареи составляет Е[ = 2,75 z вольт.
Столь большое напряжение па один элемент требуется только прн
первом заряде и может быть достигнуто либо переключением батареи на
несколько параллельных групп, либо путем кратковременного повышения
числа оборотов заряжающей машины. При нормальном заряде к моменту
максимального напряжения выключаемые элементы, которые подвергаются
меньшему разряду, могут быть выключены; при обычных условиях в числе
около 15% нормального количества элементов. При этом для заряда
отстающих элементов необходимо максимальное напряжение А'/ =
= 0,85 • 2,75 л вольт.

Если заряд выполняется с помощью специальных вольтодобавочпых ма-
шин (стр. 1368), то при условии, чтобы в течение заряда лампы горели прн
нормальном напряжении, дополнительное напряжение es должно равняться:

= Ei — (Е Cmin ).

Ш. Электрические генераторы и моторы ')>

А. Общие положения и объяснение терминов.

[Генератор (источник тока). Вращающаяся машина, преобразующая
механическую энергию в электрическую 1 2).

Электродвигатель. Вращающаяся машина, преобразующая электри-
ческую энергию в механическую 3).

Статор. Пе.юдвижная активная часть, р о т о р—вращающаяся актив-
ная часть ыашпны.

Якорь. Часть машины, в обмотках которой, благодаря магнитному
полю, возб} ждается напряжение.

В асинхронных моторах проводится различие между первичным и
вторичным якорем 4).

Возбуждение. Магнитное поле вызывается возбуждением ма-
шины. Различают:

Самовозбуждение. Ток возбуждения получается от самой машины.

Собственное возбуждение. Ток позбуждеяия получается от
возбудительной машины, непосредственно соединенной с главной машиной.

Независимое возбуждение. Ток возбуждения получается
от постороннего источника.

Номинальная работа определяется теми данными, для которых ма-
шпна построена, которые обозначены на табличке у машины. Этими дан-
ными являются: номинальная мощность, номинальное напряжение, номи-
нальная сила тока, номинальная частота, номинальное число оборотов,
номинальный коэффициент мощности п т. д.

Данные относительно напряжения и сплы тока
при переменном токе представляют эффективные значения (стр. 1195);
данные напряжения при трехфазном токе обозначают напряжение между
фазами (стр. 1201).

1) Правила и нормы для испытания электрических машин, одобренные IX Электро-

техннч. съездом, см. жури. „Э 1ектрпчес.твои, 16, 1г28 г.

3) Взаимодействие между полем и подвижным проводником, стр. 1192.

8) В.аимодейсгвче между п»лем и проводин ом, но которому идет ток, стр. 1192.

В нормах, одобренных IX Электрете и. ст ездом, якорем называется вращающаяся
|$тпвная часть в машинах с неподвижными полюсами.
Таблица 1. Нормальные номинальные напряжения в вольтах для
машин.

Постоянный ток			Трехфазныи то с о) пер/сек			Однофазный ток16^ нер/сез		
Нормаль- ное рабо- чее пап ря- жение	Номинальное напряжение		Нормальное рабочее напряжение  DI 196	Номинальное и 1 пряжение		Номинальное рабочее напряжение  DI 196	Нормальное напряжение	
	Генера- торы	Моторы		Генера- торы	Моторы		Генера- торы	Моторы
110	115	ЛО	125	130	125	220		220
229	2'0	220	220	230	220	380	—	
440	460	440	380	400	380	6 000	6 зео	6 ГСО
—	600*	——	500	535	509	15 000	15 750	15 000
—	825*	—	3 000	3 150	3 000	—	—	—
	1 200*			5 000	5 250	5 000					
—				6 000	6 300	6 000	——	——	—
__	—	__	10 0'0	10 500	ю ооо	—	—	—
—	—	—	15 000	15 750	15 000	—	—	—

•) Только для генераторов

при электрификации транспорта.

Таблица 2. Нормальное число оборотов для машин переменного

Приведенный значения относятся к синхронным числам оборотов.
Отмеченных курсивом значении следует по возможности взбегать.

Для 25 пср/сек число оборотов соответствует половине, для lff/a
иер/сек соответствует J/s приведенных значений. В машинах постоян-
ного тока придерживаются насколько возможно тех же чисел оборотов.

Отдачей называется отданная мощность: для генераторов у клемм
его, для моторов—иа валу, для умформеров-у вторичных клемм.

Потреблением называется полученная мощность:для генераторов из
валу его, дтя мотора—у клемм, для умформеров у первичных клемм.

Коэффициентом полезного действия машины называется отношаппв
отдачи к потреблению, коэффициентом мощности (cos f) называется отно-
шение мощности (в kW или W1 к кажущейся мощности (в к\ А пли
VA), стр. 1107.

По отношению к изменению числа оборотов в зависимости от от-
дачи раз шчаются:

1)	Моторы с постоянным числом оборотов. Число
оборотов независимо от отдаваемой мощности (например, синхронные
моторы).
2)	Мотор ы с шунтовой характеристикой. Число обо-
ротов прп увеличении отдачи меняется незначительно (например, шун-
товые моторы постоянного тока и асинхронные моторы).

3)	Моторы с сериесной характеристикой. Число
оборотов сильно падает прп увеличивающейся отдаче (например, моторы
последовательного возбуждения, репульсионные моторы).

4)	Моторы с несколькими ступенями чисел обо-
ротов. Моторы могут вращаться с несколькими определенными числами
оборотов. Как общее правило, каждое из этих чисел оборотов приблизи-
тельно постоянно, соответственно пункту 2 (например, асинхронные ма-
шины с переключением полюсов).

5)	Моторы с регулированием числа оборотов.
Число оборотов в определенных пределах может быть точно устанавли-
ваемо. Установленное число оборотов является либо почти постоянным
в смысле пункта 2 (например, шунтовые моторы постоянного тока прн
изменении силы поля), лпбо прп увеличении отдачи падает в смысле
пункта 3 (например, репульсионные моторы или коллекторные двига-
тели трехфазяого тока с последовательным возбуждением, и те и другие
с перестановкой щеток).

По способу охлаждения различают:

1)	Естественное охлаждение. Охлаждающий воздух при-
водится в движение вращающимися частями машины без помощи спе-
циальных приспособлений.

2)	Самовевтиляция. Охлаждающий воздух приводится в дви-
жение крыльями, укрепленными на роторе, пли соединенным с ним
вентилятором, если он служит только для целей охлаждения.

3)	Постороннее воздушное охлаждение. Охлаждаю-
щийся воздух приводится в движение вентилятором, работающим от
постороннего мотора.

4)	Водяное охлаждение. Машина охлаждается протекающей
водой !).

По способу защиты различают:

Открытые машины. Доступность токоведущих и вращаю-
щихся частей вичем не затруднена.

Защищенные машины. Защита против прикосновения, про-
никания посторонних тел, от падающих отвесно капель воды н от ка-
пель воды, которые могут проникнуть в любом направлении.

Закрытые машины выполняются закрытыми со всех сторон
с фланцами для подачи и отвода воздуха, с охлаждением через кожух,
т.-е. с охлажденпем :амовентиляпией через наружные поверхности,
с водяным охлаждением н как герметические машины.

Машины с предохранением против взрыва. Выдер-
живают либо внутри машины, либо внутри камеры для контактных ко-
лец взрывы проникающих взрывчатых’ газов. Принято, что давление
взрыва ие превышает 8 at.

Форма выполнения электрических машин в конструктивном отноше-
нии обозначается согласно норм VDE следующим образом:

’) Если водяное охлаждение првмеиено в машине только для подшиннякот. то такал
машина к втои категории не относите#.

Хитте. Т. П,	п
Машины без подшипников At — А3, с подшипниками в кожухе
через Вг— Вя, машины с подшипниками в кожухе и отдельными под-
шипниками через С,— С4, с отдельными подшипниками через Dr— Dti,
машины с вертикальным валом через У( — У7, машины с вертикальным
валом для присоедпнения к водяным турбпнам через Wj — W5, мотор
генераторы через jl/Gj — ЛЮ9, умформеры через Uj — и3.

| Высота оси электрических машин соответствует нормальным данным
германской индустрии по нормам D1N.

Вращающий момент электрической машины в mkg равен

— 973 Лг: п,
где G для моторов является отдачей, для генератора — потреблением
в kW. Если значение N дано в ваттах, то приближенно Md— N: и].

В. Машины постоянного тока.

Па статоре расположены полюса с возбуждающей обмот-
кой для получении магнитного поля. Па роторе расположены обмотки
в которых возбуждается ЭДС при его вращении. Эта ЭДС равняв юя
Е=СнФ вольт, где С — (z  р!а 60) 10~8 представляет постоянную,
зависящую от числа полюсов и рода обмотки якоря, при чем г предста-
вляет полное число проводников на якоре, а представляет половинное
число параллельных ветвей, р — число пар полюсов. Коллектор и Щетки
в генераторе служат для отвода тока пз якоря во внешнюю цепь, в мо-
торе—для подвода тока пзвне.

Концы всех обмоток подводятся обычно к клеммам.

[Обозначение зажимов в машинах постоянного тока (включая пусковые
и регулирующие реостаты), принятое в Германии:

Якорь............................... А — В

Шунтовые обмотки.................... C — D

П следе нательные обмотки .......... Е — F

Обмотки добавочных полюсов пли ком-
пенсационные обмотки	. G — Н

Постороннее возбуждение............. J — К

Провод, независимо о г полярности . . L

Сеть двухпроводная (отрицательный п
положительный полюс)................ N — Р

Сеть трехпроводная............... N—О—Р

Сеть нулевой провод ................ О

Пусковой реостат.................... L, Л1, В

Реостат в цепи возбуждения (s соеди-
нено со скользящим контактом) . . s— t

Контакт реостата соответствующий вы-
ключению тока....................... 1

Прн чем подлежат соединению:

L с N плп Р,

11 с С или D (в случае необходимости через реостат в цепи
возбуждения),
R с А плп В, Е, F, G, Н — смотря по схеме соединении,
s с С или D — прп самовозбуждении,
s с J или К — прн возбуженнн от постороннего источника,
q с D илн С.

В дальнейшем применены следующие обозначения:

Е — электродвижущая спла (ЭДС) в V,
Р — напряжение у зажимов в V,
1а — сила тока в якоре в А,
Ra — сопротивление якоря в Q,
1е — спла тока в обмотке возбуждения в А,
Re — сопротивление обмотки возбуждения в Q,
Ё — мощность в kW,
п — число оборотов в минуту,
I— сила тока во внешней цепи в А,
R — сопротивление внешней пени в й|.

Измерения в машинах постоянного тока (стр. 1363).
Потери и коэффициент полезного действия
(стр. 1364).

Таблица 3. Мощность, коэффициенты полезного действия и
числа оборотов моторов постоянного тока (по нормам VDE 2000).

Мощность	Коэффициенты полезного действия при 110, 220, 440 V при числе оборотов в минуту						
	2 800	2 000	1 400	950	750	600	500
0,2	68	67	66	62			
0,7	73	74	72	70			—	
1,0	75	75	74	72	—				
5	82	82	82	80	79	78	76
10	—	84	84	83	82	81	80
50	—	—	88,5	88	88,5	88	87
80	—	—	—	90	89,5	89	
100	—	—	—	91	90	—	—

Другое соотношение для коэффициентов полезного действпя даст
Фпшер-Гпниен1) для средних чисел оборотов и для удельной мощ-
ности — N  1000/щ т.-е. для мощности отнесенной к 1000 оборо-
тов/min.

Таблица 4. Коэффициенты полезного действия моторов постоянного
тока (по Фиш ер-Гивнен).

| 0,5 | 1| г| д| 8 | 15 | 30 | 60 | 120| 240| 500|1000|200o|4000|800o|16000kW

ч | 74 | 77 | 80 | 83 | 85 | 87 188.й| 30 100,в| 91 |91,5| 92 | 92,б| 93 183,5| 94

Вес отк рытых машин постоянного тока.

3/

G = С (N: п) '4 kg. N в ваттах.

') Lebrbuch flir Elektrotechnik. Zfirich, 1922, A. Rausteln.

IP
С =• 60—65 для машин с подшипниками во фланцах (0,5 до 100 kW)
с самовентиляциеи кстр. 1217);

С = 68 до 72 для машин с двумя отдельными подшипниками
(100 до 150 kW);

С — 80—85 для машин с тремя подшипниками (150—300 kW).

а)	Конструкция н характер работы машины постоянного тока.

1.	Обмотка возбуждения. Фиг. 1649 дает магнитную цепь машины
постоянного тока. Если поток индукции Ф (полезный поток) и Фт — 1,1
до 1,3 Ф (соответственно рассеянию полюсов от 10 до 30%), а также

Фиг. 1649.

Полюса большей частью

Фиг. 1648.

в цепь полюсов.

отдельные поперечные се-
чения и длина участков
известны, то по стр. 1191
может быть определено
полное число ампер-вит-
ков От, которые необхо-
димы, чтобы протолкнуть
этот поток ФФт через
магнитную цепь. Соответ-
ствующее число ампер-вит-
ков должно быть вызвано
обмотками возбуж-
дения обоих входящих
стоят из склепанных штам-

пованных лпстов (фпг. 1648), ярмо из чугунного или стального литья.

2.	Якорь и якорные обмотки. Для уменьшения потерв в железе
вследствие намагничивания (стр. 1185) якорь составляется из штампо-
ванных, изолированных друг от друга железных листов (толщиной

Фиг. 1650.	фиг» 1651.

0,5 mm); в пазах его размещается обмотка якоря. В небольших маши-
нах якорные пластинки могут укрепляться непосредственно на вал
(фиг 1650). Для охлаждающего воздуха могут быть предусмотрены в пла-
стинах два или три выреза, благодаря чему образуется канал вдоль
якоря. При больших диаметрах якоря необходимы особые, соответствен-
ным образом сконструированные ступицы из чугуна или стального
литьн.

Для лучшего охлаждения якорь разделяется на пачки шириной 7—10 ст,
которые отделены друг’ от друга каналами для воздуха шириной
в 8—15 mm. Каналы для воздуха образуются при помощи распорок,
припаяиных или приваренных к несколько белее толстым крайним лц-
стам пачек, если охлаждение не производится с помощью осевых охла-
ждающих каналов. Пазы закрываются сверху клиньями из фибры или
дерева. Заменой последних в небольших машинах служат бандажи и
стальные проволоки, которые воспринимают центробежную силу головок
якорных обмоток Головки якорных соединений (лобовые соединения)
также предохраняются от действия центробежной силы стальными банда-
жами. Якорная обмотка бывает петлеобразная (параллельная
обмотка (фиг. 1651)], волновая [последовательная или серийная обмотка
(фиг. 1652)| и последовательно-параллельная обмотка. Обмотка выполняется
большей частью таким образом, чтобы стороны катушек могли быть
совместно изолированы и вместе лежали в одном и том же пазу. Если
вто не имеет места, то мы имеем дело, со ступенчатой обмоткой, приме-
няемой, например, при тяжелых условпях коммутации.

При параллельной обмотке щетки должны быть расположены
между каждым из 2р полюсов. При последовательной обмотке число

Фиг. 1652.	Фиг. 1653.

щеток может быть уменьшено и достаточно иметь нх только в двух
точках. Общее число проводов г обусловлено электродвижущей си-
лой, которая должна образоваться в якорной обмотке. Распределение
этого числа проводов по катушкам, каналам и т. д. производится на
основании определенных правил обмотки *) для того, чтобы якорная
обмотка была выполнима с технической точки зрения и отвечала усло-
виям надежности работы. Каждый виток состоит из двух проводов,
а якорная катушка состоит из многих витков. Стороны каждой
якорной катушки находятся друг от друга ва расстоянии приблизительно
одного полюсного шага, при чем одна находятся в нижней части канала
(нижний стержень), а другая—в верхней части соответствующего канала
(верхний стержень, см. фиг. 1653). Катушки якорной обмотки больших машин
содержат часто только один виток; провода тогда носят также название
стержней. Поперечное сечение проводов или стержней зависит от
силы тока, протекающего в стержнях при нормальной работе.

Для выравнивания известной неизбежной неравномерности приме-
няются часто при параллельной и многократных обмотках (последова-
тельно-параллельные обмоткн) уравнительные или эквипо-

f) А г п о 1 d-L а-С о u г. Die Gieichstrommasehinen, Bd. I, 3. Aufl. Berlin, Jul.
Springer, Richter. Eiektrlsche Maschinen. Bd. I. Berlin 1924, Jul. Springer.
тенциальпые соединения, связывающие между собою определен-
ные пункты обмотки, по которым и протекает уравнивающий ток.

Показателем использования якоря является величина
мощности С в уравнении

С (Т)/100)3 Ци/юо),

где означают: D—диаметр якоря в ст,

I — длина железа якоря в ст,
п — число об./мин.

N — мощность в kW.

С — при нормально применяемых числах оборотов соста-
вляет приблизительно:

От 0,5 до 1,0 при диаметре якоре от 4 до 10 ст

» 2,0 „	3,0	„	„	„	„	40 „ 80 „

„ 4,0 „	5,0	„	„	„	„	100 „ 200 „

3.	Реаиция якоря. Распределение магнитной индукции в междуже-
лезиом пространстве машины постоянного тока изображается кривой
магнитного поля. Последний, при нагрузке, т.-е. при прохождении
тока через обмотку якоря, искажается, и нейтральная зона, т.-е. пункт,
в котором кривая магнитного поля проходит через нуль, смещается, так
как ампер-витки якоря вызывают в ием поле 0О, которое при неедни-

нутых щетках пространственно расположено перпендикулярно к оси глав-
ного поля (фиг. 1654). Максимального значения магнитное поле достигло бы

в середине междуполюсного
пространства, если бы там
не была как раз ничтожна
магнитная проводимость и
поэтому не вызывалась бы

Фиг. 1655.

Фиг. 1654.

седловина в кривой якорного поля. Это фиктивное якорное поле Фа, сла-
гаясь с главным полем Фо, образует равнодействующее магнитное поле Ф
(фиг. 1655), которое в дальнейшем уже одно влияет на появление напряжений
в обмотке якорн (полезный поток). При сдвиге щеток часть якорного потока
непосредственно действует размагничивающим образом (реакция
якоря). В этом случае ЭДС и вместе с этим напряжение у зажимов (генера-
тора) понижается прн нагрузке больше, чем эго соответствовало бы омиче-
скому падевию вапряжения. Но даже в том случае, когда нет сдвига щеток,
например, при машинах с добавочными полюсами (см. ниже), у машины
постоянного тока наступает уменьшение магнитного потока вследствие
того, что при искажении магнитного поля под влиянием якорного поля
увеличение числа линий индукций на одном краю полюса, вследствие насы-
щения полюса, не соответствует убыли линий на другом краю полюса
(реакция якоря).

4.	Компенсационная обмотка. При тяжелых условиях работы, напри-
мер, при трамвайных генераторах, генераторах для работы по схеме
Леонарда (стр. 1242), а также при моторах с широкой регулировкой
чпсла оборотов, необходимо реакцию якоря уничтожить применением
компенсационной обмотки, расположенной на полюсных баш-
маках машины. Ампер-витки компенсационной обмотки должны оказывать
действие, прямо противоположное ампер-виткам якоря, так, чтобы действие
последних уничтожалось и чтобы якорное поле не могло образоваться
(фпг. 1656).

Фиг. 1656.

5.	Коммутатор и коммутация (перемена направления тока). Концы
якорных обмоток подводятся к коллекторным сегментам и там
соединяются друг с другом. Эти сегменты изолированы один от другого
пластинками слюды толщиной от 0,7 до 1.0 mm. Напряжение между
двумя коллекторными сегментами долито быть настолько ниже напря-
жения вольтовой дуги, чтобы опасность возникновения устойчввой дуги
была совершенно исключена. При этом следует принять во внимание,
что при нагрузке pacnpe.eienne напряжения на коллекторе меняется
соответственно искажению магнитного поля. Прп прохождении якорных
проводов через нейтральную зону, т.-е когда они при неискажснвой
кривой магнитного поля проходят через середину междуполюсного
пространства, наступает, вследствие действия коллектора, перемена на-
правления тока в обмотке, при чем щетка замыкает накоротко две
соседние пластины коллектора и лежащую между ними часть обмотки.
Так как прп прохождении тока по проводу, в особенности, когда он ча-
стично находится вблпзи железа, образуется вокруг него магнитное поле
Ф4, то это поле рассеяния должно в момент короткого замыкания витков
щеткой менять свой знак, вследствие чего в проводе и в относящемся

йФ, ,
к нему витке индуцируется электродвижущая сила ею =--------(напря-

жение коммутации). Эта ЭДС, переходя определенные пределы, вызывает
искрообразование под сбегающим краем щетки; величина ЭДС зависит
от сплы тока в якоре и от скорости вращения последнего. В случае нару-
шения упомянутых пределов следует принять меры к улучшению комму-
тации особыми вспомогательными средствами, сводящими я к тому^ чтобы
1224

v. елшитотжхиикА.

в том месте, где меняется направление тока в проводе якоря, создать
магнитное поле, индуцирующее в проводе ЭДС-вращения, равную и противо-
положную напряжению коммутации и уничтожающую это последнее; та-
ким образом устраняется причина искрообразования. Это магнитное

*0 -ч I*
Б ъ

Фиг. 1657.

поле получалось ранее путем сдвига щеток за пре-
делы действительной нейтральной л ин пн (фиг. 1657 1)
(при генераторе по направлению вращения, а при
• моторе в противоположном направлении), т.-е.
коммутация производилась в подходящем пункте
главного магнитного поля.

В новейших машинах применяют вспомо-
гательные полюса (добаиочиые по-
люса) между главными полюсами, которые так
возбуждаются током нагрузки, протекающим в их
обмотке, что в междужелезном пространстве вызы-
вается соответствующей величины поле коммутации.
Благодаря последовательному включению доба-
вочных полюсов достигается то, что величина вспо-
могательного поля всегда соответствует образуемому
током нагрузки напряжению коммутации. Для
правильной к о м м у т а'ц и и требуется, чтобы
коммутатор сохранял свою цилиндрическую форму,

чтобы щетки не вздрагивали от сотрясения (неуравновешенность якоря)
и чтобы изнашивание прокладок слюды происходило равномерно с изна-
шиванием медных сегментов. Очень часто поэтому приходится особым
лриспособлепием выскребать слюду между медными сегментами.

Таблица 5. Плотность тока для щеток.

Материал	Средняя плотность тока А/сша	вольт	Максим.  ПЛО1НОСТЬ тока А ста	АЕ вольт
Медь	  Медпая жесть, весьма тонкая (Bond-	10-25	0,617—0,03	- 40	0,04
reaux)		15-30	0,06-0,11	50	0,15
Бронзированный уголь 		20—30	0,2	40	0,2
Уголь покрытый медью (Endrnweit) . . .	15-20	0,5 -0,6	30	0,7
Уголь, весьма мягкий (графит)		8—11	0,4 —0,6	20	0,7
ь мягкий 		6-10	0,55-0,7	15	0,9
t, средней твердости		5—7	0.9 -1,1	11	1,2
„ весьма твердый	  .	4—5	1,2 —1,5	9	1,6

[Прн тяжелых условиях коммутации следует увеличить среднюю
плотность и переходное сопротивление, чем увеличивается и 1Е. Ширина
щетки оказывает влияние на число одновременно короткозамкнутых ка-
тушек и вместе с тем на условия коммутации. Медная щетка покрывает
нормально от 1 до Р/2 пластин, а угольная — от 2 до 3L/2. В опреде-

') Изображение полей линиями определенного направления в сложение их наподо-
бие сложения сил является лишь приблизительно точным, так как якорь неравномерно
окружен железом.
ленных случаях следует для увеличения зоны коммутации избрать сту-
пенчатое расположение щеток, т.-е. следует применить тангенциальное
смещение части щеток на каждом отдельном стержне для щеткодержателя].

Хорошие условия коммутации зависят также от сорта употребляемой
щетки а в некоторых случаях коммутацию можно улучшить, заменяя
мягкую щетку более твердой. Размеры угольных щеток устано-
влены в Германии согласно норм DIN VDE 2 900 !).

[Вышеуказанная таблица 5 содержит допустимые и высшие
плотности тока в А ст2, а также переходное напряжение ДЕ
вольт для щетки при высшей плотности тока].

Ь)	Генераторы постоянного тока.

Обозначение зажимов—см. стр. 1218, коэффициент полезного дей-
ствия—см. стр. 1219, вес—см. стр. 1219.

О работе генераторов постоянного тока можно судить по определенным
характерным кривым, которые строятся для постоянного числа оборотов
генераторов.

Характеристика холостого хода показывает зависимость
между силой возбуждающего тока 1е и ЭДС Е.

Характеристика нагрузки показывает зависимость между
силой возбуждающего тока 1е и напряжением ва зажимах Р при постоян-
ной нагрузке I.

Внутренняя характеристика показывает зависимость
между нагрузкой I и ЭДС Е.

Внешняя характеристика показывает зависимость между
нагрузкой I и напряжением на зажимах Р.

Разница между внутренней и внешней характеристикой является
омическим падением напряжения в машине.

Возбуждение магнитного поля в машинах постоянного тока
должно быть так рассчитано, чтобы при перегрузке в 25% и нормальном
состоянии нагрева возможно было еще удержать номинальное напряжение.

Машины делятся ва:

1.	Генераторы с независимым возбуждением. Схема соединения по
фиг. 1658. Возбуждение магнитного поля получается от особого источнике
тока или особого возбудителя (самовозбуждение, см. стр. 1215).

Регулировка напряжения производится путем изменения It
помощью регулирующего сопротивления или регулированием напряжения
возбудителя. Применяется только для определенных целей при требова-
нии чувствительной или широкой регулировки напряжения: например,
при возбудителях синхронных машин и динамо в схеме Леонарда
(см. стр. 1242), а также при моторах, получающих ток от этих динамо.Характе-
ристика холостого хода (фиг. 1659, кривая 1) соответствует кривой намагни-
чивания (явление остаточного магнетизма во всех последующих характе-
ристиках не принято во внимание). При постоянном возбуждении ЭДС
пропорционально числу оборотов. Пз-за реакции якоря (см. стр. 1222)
и омического падения напряжения при нагрузке наступает уменьшение
напряжения Р на зажимах по отношению к ЭДСЁ; характеристика

*) Нормы для щеток разрабатываются Главэлектро ВСНХ СССР. Проект см. журк«
Электричество-, № 15—16, 1928 г.
нагрузки бывает различна в зависимости от того, работает ли машина
со сдвигом щеток или без такового (все машины с добавочными полю-
сами работают без сдвига щеток), а также имеет ли машина компенса-
ционную обмотку (см. стр. 1223). Фиг. 1659 изображает характери-
стики нагрузки, при чем криван 2 относится к генератору с ком-

пенсационной обмоткой, а кривая 3 — к гевератору без сдвига щеток.
Фпг. 1660 изображает внутреннюю и внешнюю характеристику генера-
тора с независимым возбуждением.

2.	Генераторы последовательного сериесного возбуждения (машины
с возбуждением от главного тока). Схема соединения по фиг. 1661. Возбу-
ждение производится током нагрузки (/,=/). Регулированпе напря-
жения в определенных пределах достигается шунтовым реостатом, присое-
диняемым к обмотке возбуждения. Характеристика при холостом ходе (здесь
более подходит название характеристика намагничивания) см. фиг. 1662.

Фиг. 1661.	Фиг. 1662.	Фиг. 1663.	Фиг. 1664.

Кривая 1 соответствует кривой генератора с независимым возбуждением
и может быть получена, как и в первом случае, путем опыта. Крпвые
2 и 3 изображают внешнюю и внутреннюю характеристики при нагрузке.
Уменьшение напряжения па зажимах вызывается реакцией якоря и оми-
ческим падением напряжения в якоре п обмотке возбуждения |Щ/?а_г
4-/?е)]. Для самовозбуждения требуется, чтобы R + Ra -f- Re < tg я, для
чего необходимо достижение определенного минимального числа оборотов.
Генераторы последовательного возбуждения, вследствие зависимостп на-
пряжения от нагрузки, мало применяются на практике (см. стр. 1234).

3.	Шунтовые генераторы. Схема соединения по фпг. 1663. Возбу-
ждение получается от зажимов якоря машпны. До первого пуска машины
В ход ее следует возбудить от постороннего источника: благодаря явлению
остаточного магнетизма в якоре индуцируется напряжение, которое при
соответствующем соединении с обмоткой возбуждения усиливает магнит-

пое поле, что в свою очередь вызывает повышение напряжения и т. д.
Наступающее насыщение магнитной цепи ограничивает дальнейшее повы-
шение напряжения. В целях регулирования напряжения
и цепь возбуждения включают шунтовой реостат, неподвижный при номи-
нальной силе тока до 0,6 X (номинальное напряжение). Характеристика при
холостом ходе и характеристика нагрузки такие же, как при генераторе
с независимым возбуждением (см. фиг. 1659, кривые 1, 2 и 3). Внешняя
характеристика фиг. 1664 в верхней ее части, вычерченной сплошной
кривой, соответс।вует нормальной работе, а нижняя часть кривой, обозна-
ченная пунктиром, соответствует почти коротко замкнутой внешней цепи.
Самовозбуждение возможно лишь при условии, если критическое сопро-
тивление R tg а; в этой формуле а обозначает угол, образуемый в нуле-
вой точке абсциссой и касательной к внешней характеристике. В том случае,
когда обмотка возбуждения включена так, что она оказывает противодей-
ствие остаточному магнетизму, то самовозбуждения вообще не получается.
Так как при увеличивающейся нагрузке получается лишь незначительное
падение напряжения, то шунтовое возбуждение является самым
рациональным для генераторов постоянного тока.

Изменением напряжения генератора постоянного тока
с шунтовой или независимой обмоткой, при отсутствии специальных
оговорок, называется увеличение напряжения, наступающее при переходе
от номинальной работы к холостому ходу при условиях, что:

1.	Число оборотов остается равным поминальному числу оборотов.

2.	Щетки остаются в положении, предписанном для номинальной
работы.

3.	При самовозбуждепии сопротивлепие цепи возбуждения, а при
независимом возбуждении ток возбуждения, остаются без перемены.

Изменение напряжения составляет: при машинах с самовозбуждением
с вспомогательными полюсами около 10 до 15%, а при машинах с неза-
висимым возбуждением около 6 до 10%.

Применяются: при освещении, передаче силы, электролизе,
зарядке аккумуляторов. В последнем случае при обратном токе из батареи,
например: вследствие малого возбуждения, полярность машпны остается
без перемены. Машина’ продолжает работать, как мотор с вращением
в том лее направлении.

Фнг. 1667.

Фиг. 1668.

Фиг. 1665. Фиг. 1666.

4.	Генераторы со смешанной обмоткой (Компаунд генера-
торы). Схема соединения согласно фиг. 1665 и 1666. Возбужде-
ние получается главным образом от зажимов якоря, как при шунтовом
генераторе, и. отчасти, от тока нагрузки, как при генераторе после»
довательпого возбуждения. Соответствующий расчет последовательной
обмотки позволяет компенсировать потерю напряжения в машине, так
что напряжение на зажимах находится вне зависимости от нагрузки.
Возможно также компенсировать одновременно потерю напряжения в прог
воде до определенного пункта сети, так что напряжение в этом пункте
оказывается независимым от тока, т.-е. напряжение иа зажимах генера-
тора увеличивается соответственно нагрузке. Сохранение постоянства
напряжения возможно в пределах от 1 до 294.

При параллельной работе получаются затруднения вследствие отсут-
ствия разгрузки при потере напряжения. Поэтому применяют перекрещи-
вание соединений обмоток последовательного возбуждения таким обра-
зом, что ток одного генератора служит добавочным возбуждением для
другого генератора. Перемену полюсности машины можно предотвратить
применением уравнительного провода, соединяющего две несвязанные
между собой в работе щетки одинаковой полюсности (фиг. 1667).

Применение: при судовых установках, прп небольших трамвай-
ных установках без применения буферной батареи.

5.	Трехпроводные генераторы. Схема соединения согласно фиг. 1668.
Шунтовое возбуждение. Применяются длн питания трехпроводных сетей
(стр. 1372). Кроме коллектора, якорь имеет также два контактных кольца;
к последним присоединена дроссельная катушка, и которой получаемое
на контактных кольцах переменное напряжение не вызывает значитель-
ного переменного тока, в то время, как уравнительный постоянный ток
пулевого провода может беспрепятственно протекать через дроссельную

катушку.

6.	Турбогенераторы постоянного тона. В турбогенераторах посто-
янного тока с непосредственным соединением помощью муфты возникают

при больших мощностях затруднения механического и электрического
свойства (коммутация). С тех пор, как для самых больших мощностей
ввели зубчатую передачу, позволяющую строить турбины с наиболее

Фиг. 1669.

выгодным п отношении потребления пара числом
оборотов, непосредственное соединение больше ие
применяется. Число оборотов этих турбин в боль-
шинстве случаев лежит значительно выше того
предельного числа оборотов, для которого можно
строить надежные в работе генераторы постоян-
ного тока. Зубчатая передача допускает примене-
ние нормальных генераторов, которые при низкой
стоимости имеют более высокий коэффициент полез-
ного действия, чем .ченосредственво соединенные

быстроходные машинь

7	Генераторы на постоянное напряжение при переменном числе

обороток Применяются для электрического освещения поезюв,
при передаче движения от оси вагона, а также для освещения аитомобп-
лей. Схема соединения, как у машины с поперечных полем (фиг. 1669. см.
ниже) но с шунтовым соединением, т.-е. якорные щетки ВВ присоединены
к батарее и шунтовому возбуждению.

[Другие схемы соединения см. В ii 11 п е г, Beleuchtung von Eisenbahn-
personenwagea 3 AufL Berlin 1925, Jul. Springer].
8.	Генераторы постоянного тока при переменном внешнем сопро-
тивлении. Применяются для питания вольтовой дуги в прожекторах
и сварочных аппаратах (ср. стр. 891 и сл.|), затем как вольтодобавочные
или зарядные динамо, а также как регулирующие динамо для подъемных
лебедок и т. и.

Машины с поперечным магнитным полем. Поле якоря, появляющееся
в каждой дииамомашипе, перпендикулярно к главному полю (стр. 1222).
Это поперечное поле оказывает вредное влияние; у обыкновенных машин
оно устраняется правильным проектированием или особыми вспомогатель-
ными средствами. У машин с поперечным полем доктора Розенберга
это поперечное поле служит для получения рабочего тока в щетках ВВ,
расположенных перпендикулярно к этому полю, т.-е. по направлению
первичного поля. Па фиг. 1669 показана несколько отличная от обще-
употребительных форма двухполюсной машины с поперечным полем.
В электромагнитах малого диаметра с большими полюсными башмаками
происходит возбуждение первичного поля от батареи. Это поле инду-
цирует, как обыкновенно, напряжение па нормально расположенных
щетках ЬЬ; ввиду короткого замыкания между щетками ЬЬ, даже при сла-
бом первичном поле возникает сильный ток в якоре и сильное попереч-
ное поле в направлении ЬЬ, которое и дает между щетками ВВ рабочий
ток. Последний точно также проходит по секциям
положное первичному третичвое поле. Действи-
тельное поперечное поле вызывается таким обра-
зом разностью между первым и третьим полем.
Если от какой либо причины ток во внешней цепи
усиливается, то усиливается и третье поле, чем
ослабляется второе, действующее, и ток снова
уменьшается до нормальной величины. Внешняя
характеристика таким образом сильно падает; она
при малой силе тока высока, а при большой —
низка Регулированием возбуждения достигается
в известных пределах автоматическая установка
на различную неизменяющуюся силу тока, кото-
рая ве может быть превзойдена также и при
коротком замыкании. Поперечный ток Iq и полез-
ный I соединяются в якоре и притом так, что п

струкцпп в двух четвертях его протекает сумма токов, в двух других—
разность их.

Динамо для прожекторов завода Сименс Шуккерт (фиг. 1670).
Прн помощи широких и сильных добавочных полюсов (стр. 1224), сдвига
щеток и реакции якоря (стр. 1222) достигается такое изменение дей-
ствующего поля, что напряжение меняется почти по прямой от наиболь-
шей величины при открытой внешней цепи до нуля при коротко замкну-
тых щетках (иапр, 125 V при ОА и 0V при 425 А). Таким образом
получаются такие же условия, как и прн добавочном сопротивлении (что
важно для прожекторов). Дипамо применяется также для сварочных работ
и для схемы Леонарда.

якоря и дает противо-

Фиг. 1670.

двухполюсной кон-

*) Meller, Elektrishe Lichtbogenschweissung, Leipzlge 1925, S, ШглеЛ
Генераторы с полюсами, разделенными иа две части. Фирма GEC
см. ETZ, 1921, стр. 798.

Генераторы с встречной обмоткой компаунд. Требование дать при
постоянном числе оборотов возможно независимый от напряжения,
неизменяющийся, или ограниченный по силе ток выполняется маши-
ной с самовозбуждением и независимым возбуждением, у которой ток
нагрузки оказывает сильно ослабляющее обратное действие на полез-
ное поле. Одно из возможных решений (по Кремеру1) показано иа
фиг. 1671.

На якорь А с рабочими щетками В в нормальном положении оказы-
вают влияние, помимо компенсационной обмотки с, три магнитные поля,
а именно: самовозбуждение е, независимое возбуждение f и встречная
компаундная обмотка д, по которой проходит главный ток, ослабляющий
везависимое возбуждение f. Каждое изменение силы

тока вызывает изменение напряжения, оказывающее
свое действие иа шунтовую обмотку самовозбуждения
е и сводящее ток до величины, соответствующей
независимому напряжению. Преимущество: попе-
речные щетки отпадают. Недостаток: машины
имеют относительно много меди иа магнитах. При
внезапных сильных толчках тока, благодаря само-
индукции д и е и остаточному магнетизму, установка
на постоянную конечную величину силы тока происхо-

Фиг. 1671. дит медленнее и менее наделено, чем при образовании
противодействующего поля в самом якоре. Одно
только ограничение наибольшей с и лы т о к а (напр., при
зацеплении груза у лебедок и т. д.) может быть достигнуто также без само-
возбуждения е одним применением встречной компаундной обмотки д.

9.	Униполярные машины. В этих машинах направление полезнодей-
ствующей части индукционных линий не подвергается изменению, вслед-
ствие чего в якорных стержнях без помощи коллектора получается по-
стоянный ток.

Старейшей машиной этого рода является диск Фарадея (1832 г.),
от которого при вращении его между полюсами постоянного - магнита,
при помощи щеток скользящих по оси и по окружности, можно получить
ностоянный ток. В применимой практически машине Noeggerath
(1904 2) значительной мощвости с лежащими рядом одноименными по-
люсами впервые было в достаточной степени принято во внимание
противодействие якорю со стороны проводои и щеточных кабелей. Цилин-
дрическое тело якоря из массивного железа содержит п уложенных в ка-
налах якоря проводов. Эти провода соединены последовательно посред-
ством 2п контактных колец и и неподвижных обратных проводов. Сталь-
ной кожух с полюсами, обнимающий якорь, содержит выемки для про-
хода обратных проводов, для щеток, расположенных спирально на кон-
тактных кольцах, и двух концентрически к якорю расположенных возбу-
дительных катушек. Машины мощностью от 300 — 500 kW С числом

9 ETZ, 1909, S. 798.

!) ETZ, 1905, S, 831,
об./мин. от 2000 до 3000, соединенные с турбинами, дали удовлетвори-
тельные результаты (построены фирмами GEC и SS TF ').

Униполярная машина в особенносги применима для большой силы
тока прп небольшом напряжении, например для электро-химических целей.

10.	Регулирование напряжения. Регулирование напря-
жения достигается в редких случаях изменением числа оборотов,
большей же частью изменением силы тока возбуждения помощью рео-
стата с чувствительной регулировкой, включенного в цепь возбуждения
(регулятор возбуждения или регулятор напряжения). Реостат
в большинстве случаев переставляется непосредственно от рукн, а в не-
которых случаях — рычагом или зубчатой передачей. Прп выключении
возбудительной обмотки последнюю следует коротко замыкать, чтобы
индуцируемое при псчезновении главного магнитного поля высокое на-
пряжение не могло пробить обмотки. Это особенно важно при напряже-
ниях возбуждения, превышающих 50 вольт. Для этой цели реостат снаб-
лсается специальным контактом для короткого замыкания2),
или же контактом, замыкающим возбудительную обмотку через безиндук-
цнонное сопротивление; прп перестановке реостата от руки применяются
угольвые контакты и медленно действующее выключение
(тушение искры и постепенное уменьшение силы тока). В особых слу-
чаях следует параллельно возбуждению включать безиндукцнониое
сопротивление, равное по величине 4—5-кратному омическому сопро-
тивлению обмоткн возбуждения. Кроме того выполнение обмотки на мед-
ных остовах, или применение специальных обмоток, вызывающих
затухание, позволяет производить внезапное выключение возбуждения
без всякой опасности. При машинах последовательного
возбуждения регулирование можно производить помощью регули-
рующего реостата, включенного параллельно возбуждению. Автомати-
ческое регулирование напряжения получается при помощи
реле, пускающего в ход небольшой мотор, который в свою очередь пере-
ставляет регулирующий реостат в соответствующую сторону. Весьма вы-
годно такое прпспособление в установках с сильными, но не кратковре-
менными колебаниями вагрузки. В некоторых случаях применяются
также быстро действующие регуляторы (стр. 1258), в особенности при
переменном числе оборотов: напр., при генераторах для освещения поездов.

Автоматическое регулирование посредством вспо-
могательной обмотки имеет место при генераторах со смешан-
ным возбуждением. Для небольших осветительных установок применяется
в настоящее время редко (изменение напряжения, вызываемое нагревом
динамо, требует все равно дополнительного регулирования помощью
шунтового регулятора), но зато чаще применяется при судовых установ-
ках, где требуется, несмотря на отсутствие постоянного ухода за маши-
ной, чтобы при переменной нагрузке напряжение оставалось достаточно
постоянным. Вой установках с спльно и быстро меняющейся нагрузкой
(небольшие и средние трамвайные установки без буфферной батареи)
применение генераторов со смешанным возбуждением может быть реко-
мендовано (см. стр. 1227).

*) Сравн. Tre ttin, Der heutige Stand der Unipolarmachine,Dingier Pol. J. 1913,Heft 9 a 10,
Контакт у, стр. 1218.
11.	Параллельное соединение, параллельная работа и распределение
нагрузки. Параллельное соединение генератора постоянного
тока с другим генератором, илн с аккумуляторной батареей (часто через
собирательные шивы), требует равенства напряжений с источником тока,
находящимся уже в работе, а также правильной полярности. Оба испы-
тания могут быть произведены помощью вольтметра с подвижной катуш-
кой (см. стр. 1337).

Параллельная работа при колеблющейся нагрузке возможна
только в случае одинаковых нагрузочных характеристик мотора; в таких
случаях применяется компаундная обмотка.

Принятие на себя нагрузки триключенпым генератором
после параллельного включения производится увеличением его возбужде-
ния. Разгрузка генератора при параллельной работе достигается путем
уменьшения его возбуждения. Разгрузка батареи при параллельной
работе производится выключением элементов элементным коммутатором.

с) Электромоторы постоянного тока.

Обозначение зажимов см. стр. 1218; коэффициент полезного действия
см. стр. 1219; вес см. стр. 1219.

Для того, чтобы судить о качествах работы мотора постоянного тока,
а в особенности об его отношении к изменению числа оборотов
(см. стр. 1216) служат характеристики, которые целесообразнее всего
составляются и зависимости от момента вращения мотора. Характе-
ристика числа оборотов изображает, следовательно, число
оборотов в зависимости от момента вращения.

1.	Пвинцип работы. Как только к якорю машины постоянного тока
помощью коллектора подводится напряжение, сейчас же вследствие
взаимодействия между магнитным полем Ф и якорным током 1а в про-
водах г устанавливается момент вращения величиной:

AQ =	’ 7,10-8 rahg ии Ма = С1°Ф’

где С находится в зависимости от рода обмотки якоря и числа полюсов.
Благодаря моменту вращения происходит ускорение движения якоря
до того времени, пока ЭДС вращения в якоре £= С'Фп (см. стр. 1218),
принимая во внимание реакцию якоря, ие окажется равной включенному
напряжению минус омическое падение напряжения в якоре. Итак, число
оборотов увеличивается пропорционально увеличению напряжения и
уменьшению магнитного потока индукции. Обоими этими принципами
пользуются при регулиры анпц числа оборотов (см. стр. 1238). Увеличи-
вающемуся моменту вращения при нагрузке соответствует при равном
потоке более сильный ток якоря.

Реакция якоря (см. стр. 1222) отражается на моторе в том
смысле, что ослабление магнитного поля вызывает уменьшение падения
числа оборотов; причиной этого падения и свою очередь является омиче-
ское падение напряжения в якоре.

2.	Конструкция (стр. 1220). Конструкция моторов постоянного тока
такова ясе, как конструкция дипамомашпп постоянного тока, однако,
в зависимости от условий эксплоатации, к моторам часто предъявляют
другие требовании: например, требование компактной и защищенной
конструкции. Огаиппа магнитов подучает часто у моторов форму закры-
того кожуха, прикрывающего движущиеся части; последние оказываются
при этом менее доступными, но зато они лучше защищены от повреждений.
Подшипниковые Щ1ты часто делаются также совершенно закрытыми
(например, трамвайные и крановые моторы), илн же в них оставляют
отверстия для входа и выхода воздуха (охлаждение помощью вентилятора
сидящего па валу мотора).

Род защиты моторов—см. стр. 1217.

Па фпг. IG72 изображен 4-хполюсный мотор фпрмы S. S. W. с соб-
ственным охлаждением, мощностью 12 k\V на валу мотора, при числе
об. мип. = 14О<', с вен-
тилятором для охла
ждепия мотора ва сто-
роне ременного шкива.

3.	Схема соедине-
ния. Точно так же, как
при генераторах по-
стоянного тока (см. стр.
1225), различают в
зависимости от системы
возбуждения следующие
типы моторов:

Моторы с незави-
симым возбуждением.

Если возбуждение вклю-	Фиг. 1672.

чеио в цепь с постоян-
ным напряжением, то величина магнитного поля Ф, за исключением
незначительного изменения, вызываемого реакцией якоря, тоже остается
постоянной. Число оборотов находится в зависимост от напряжения
у як-ря. Применяется в установках, где требуется регулирога :не числа
оборотов в широких пределах: напр., прп моторах для подъемников, для
прокатных машин, а такте при схеме Леонарда (см. стр. 12.2).

Шунтовые мэторы (таблица 6, стр I24i>). При включении в цепь
постоянного напряжения величина магнитного поля Ф, как и выше,
остается постоянной, если нс считать незначительного изменения, вызнан-
ного реакцией якоря. Число оборотов соответствует напряжению
на зажимах за вычетом омического падения напряжения в якоре,
которое с увеличением нагрузки попытается соответственно увеличению
силы тока При увеличении нагрузки с падением напряжении надает
также число оборотов шунтового мотора, по весьма незначительно,
так как падение напряжения при пе очень малых моторах составляет
то.и.ко несколько сотых долей папряксиия па зажимах (моторы с шунто-
вой характеристикой см стр. 1217). Регулирование числа оборотов
стр. 1238. Изменение и аира иле ния вращения достигается
Hs.veiK иием ванрав.-еиия тока в якоре или в возбуждении.

Иоторы с последовательным возбуждением (Сер пес моторы)
(таблица (>, стр. 12 О). Магнитное поле Ф не является здесь величиной
постоянной, а зависит от нагрузки, так как вместе с последней увеличи-
вается ток I, являющийся также током возбуждения. При слабой нагрузке
ток I, а следовательно и Ф, малы, поэтому п достигает значительной
величины (изменение числа оборотив моторов с сериесной характеристи-
кой см пункт 3, стр 1217) Серисс-моторы. включенные в сеть постоянного
напряжения без нагрузки, могут по этой причине „понести". При трогании
с места ток I велик, а вместе с ним и магнитное поле. Сериес-мотор
имеет поэтому большой начальный крутящий момент. По этой причине,
а также вследствие нале шя числа оборотов прп увеличивающейся
нагрузке, этп моторы подходят для крановых и железнодорожных уста-
новок (см. стр. ! 105 и том III, отд. ж.-д. установок). Регулирование числа
оборотов в определенных пределах достигается включением шунтового
сопротивления параллельно обмотке возбуждения. Изменение в а пра-
вления вращения получается прп изменении направления тока
в обмотке возбуждения илн в якоре. В некоторых случаях оказывается
выгодной передача энергии сериесному мотору от отдельного
сериесного генератора. Чило оборотов мотора в этом случае
при подходящем подборе внешней характеристики генератора остается
постоянным.

Серверный генератор, пускаемый в ход как мотор, вращается
в противоположном направлении. Если же сериесный мотор, работая как
генератор удерживает свое первоначальное направление вращения,
то меняется направление тока. Крановые моторы постоянного тока
номинальной мощности от 0,8 до hio kW при 25 » продолжительности
включения (см. стр. 1 52) в отношении напряжения и числа оборотов
должны соответствовать в Германии нормам D.N VDE 2010. Размеры
свободных концов вала в зависимости от мощности соответствуют
нормам DiN VDE 2юэ. Цилиндрические и конические концы вала для
крановых моторов соответствуют нормам D.N VDE 2701 и 2702.
Весьма желательны одинаковые главные размеры для крановых моторов
постоянного и трехфазного тока одинаковой мощности, а именно: высота
осей, ширина фундаментных ножек, отверстия для болтов, очертания
свободных концов валов. Мощность крановых моторов оценивалась
до сих пор понятием „временная мощность" для продолжительности
работы в 30, +5, 60 и 90 минут, в последнее же время это заменено
понятием „прерывистой мощности", соответствующим „относительной
продолжительности включения" (см. стр. 1352) в 15, 25 или 40%.

Моторы компаунд (таблица 6, стр. 124и). В шунтовых моторах
с широкой регулировкой числа оборотов (стр. I 38) путем изменения
возбуждения оказывается необходимой слабая последовательная обмотка
возбуждения для выравнивания реакции якоря (стр. 1222), возрастающей
при увеличении нагрузки вследствие возросгания силы тока. Реакция
якоря при ослабленном поле имеет сравнительно большее влияние, чем
при нормальном поле.

4.	Пуск в ход. Шунтовые моторы пускают в ход с включен-
ным полным возбуждением, постепенно выключая присоединенное
к якорю добавочное сопротивление R. При выключении мотора необхо-
димо сперва выключать якорь, а затем возбуждение. Соединение пускового
реостата и выключателя возбуждения желательно производить таким
образом, чтобы ошибки в последовательности включения и выключения
оказались невозможными. Для больших шунтовых моторов, пускаемых
в ход под нагрузкой, металлические реостаты оказываются слишком
громоздкими, так что вместо них применяют часто жидкие реостаты.
Для пуска в ход сериесных моторов вполне достаточны реостаты
с сопротивлением средней величины (см. стр. 1237). При возможности
применяется кратковременное последовательное соединение двух моторов
(наир., на трамваях).

Для определения продолжительности времени t пуска
в ход для моторов до 200 kW применяется формула:

I = 4	2 prN sk.,

(N—мощность мотора в kW). Формула применима в тех случаях, когда
вращательные массы, которые нужно привести в движение, оказываются
не слишком велики.

Пусковые реостаты должны быть рассчитаны так, чтобы они
соответствовали колебаниям между наибольшей величиной тока—„пусковой
максимальный ток“ и наименьшей величиной тока—„ток выключения''.
Величина пускового максимального тока (и пускового момента вращения)
ограничена условиями коммутации.

При включении мотор, находящийся в первый момент в состоянии
покоя, еще не развивает противодействующей ЭДС, и потому сила тока
достигает максимального значении /шах — Р : Rj '); Rt = 11' Ra Д- Rp
прп сериеспых моторах и Rt = R' Ra, при шунтовых моторах, где R’
означает дополнительно включаемое сопротивление. В моторе благодаря
этому развивается пусковой момент вращения, соответствующий току 7шах.
Пусковой момент превышает нормальный момент Mg, соответствующий
поминальной силе тока I, в отношении Zmax : I для шунтовых моторов,
а для сериесных моторов - почти соответственно квадрату этого отношения.
Благодаря этому происходит ускоренпе вращения якоря (в соответствую-
щих случаях также приводимого во вращение вала с нагрузкой). Противо-
действующая электродвижущая сила увеличивается пропорпионально числу
оборотов, достигая значения Еи при чем ток падает до величины

4пп = (В-£): Bi-

Путем уменьшения общего омического сопротивления до величины R%
может быть получен новый ускорительный толчок тока 1ШЯХ = {Р-—E1)'.R2
и т. д. Колебания силы тока при пуске в ход между этими высшей и
низшей величинами связано условием, что ступени омического сопро-
тивления соответствуют геометрическому ряду R., = aRu Rs = а2В|,
ZJ4 = a3B), где ® = Anin : Апах и В,, В2, В3... обозначают общее
сопротивлепие. Если 7min, Ra и Re даны, то путем расчета молено
найти омическое сопротивление и число ступеней пускового реостата.
Графическое определение сопротивлений для шунтового мотора

') При условии, что ток не ослабляется самоиндукцией цепи (см. стр. И 93), благодаря
которой прн oco6i.iv пусковых условиях и подходящем соединении даже большие моторы
могут быть пущ!ны в ход боз помощи реостата (см. ETZ, 1912, стр. 759). Моторы
мощностью до 1 kvV могут быть пущены в ход без помощи реостата (сериесные моторы
нагрузкой, шунтовые—без нагрузки).
поГсргесу *) показано на фнг. 1673; он дает зависимость тока I
от числа оборотов п:

согласно прямой 1 для общего омического сопротивления J?, — П' -f- Ва,
согласно прямой 2 для общего омического сопротивления -\-Впп т.д.,
согласно кривой О для общего омического сопротивления Иа-- О-|-7бп.

Фиг. 1673 г).

Фиг. 1С74 а).

Общие омические сопротивления /?,, В>, В3 и т. д. относятся друг
к другу как отрезки ОВ, А1В, А3В и т. д."

Так как — Р : Zmax =£'-[- Ra (последняя ступень R* = Ra)
то для т ступеней:

Пп = ат  Р : Гшах или lg а = (1 : ш) Jg (1^ Ra : Р).

Отсюда может быть определено а, когда дапы и т.

^шах-^а представляет потерю в якоре, вызванную током /шах- Для
средней величины мотора можно принять равным приблизительно 1,5
или 2-кратпому значению I, а /ш)п немного больше I. В случае, если
первый толчок тока 1ШЯХ оказывается слишком силен, то следует включить
еще несколько ступеней так, чтобы ток включения получился ниже
максимального пускового тока.

ДлЯ'Нусковых реостатов сериесных моторов можно применить
подобный же матс.ма ический и графический метод 3). Прямые линии
в фиг. 1673 прп рассматриваемом сериесном моторе переходят в характе-
ристики для п = / (Л. В том случае, когда отношение между индукцион-
ными истоками при 1тях и /Ш1„, а именно	'/'rain1 известно,

получается возможность определить ступени по фиг. 1674 соответственно
тому, как это делалось при шунтовых моторах. Пункт Е определен таким
образом, что отношение СЕ : DE равно Фтах: Фш!п • Положение
пункта Е зависит таким образом от насыщения мотора; если насыщенно
большое, то Е лежит бесконечно далеко, так что диаграмма сходится
с диаграммой шунтового мотора; если же насыщение небольшое, пункт Е
совпадает с О. Из фиг. 1674 видно, что количество ступеней пускового
реостата для сериесных моторэв значительно меньше, чем для шунтовых.

•) ETZ, 1894, S. 644.

•J В.мь'сю Дшах, Jn]in должно быть

Ааа,х' Лпйг

’) ETZ 1923, S. 381.

В отношении количества предварительных и главных сттнр.нпй для
peociaroh при	<jv< iwuc. тока от 1.5 до 100 kW устап«плн1Ы

нормы согласно «правил для yrip<>n< иа и испытания пусковых реостатов И
приборов для управления» <1>1-А И1’’".	Германских •'леетп-неуюжов.

Пусковые реостаты обслуживаются непосредственно от руки,
или же, если это требуют условия, при помощи зубчатой передачи или
системы рычагов. Если для включения реостата применяется вспомога-
тельный электрический ток, процесс пуека может быть но произволу
начат и прерван, или он может быть от руки произвольно начат, а заган-
чиваться автоматически (напр.. управление посредством пажпмпых кно-
пок), плп же процесс может быть автоматически начат и окончен (гамо-
действующий пусковой реостат). Пусковые реостаты применяются метал-
лические плп жидкостные.

Металлические пусковые реостаты часто изготовляются из проволоки,
спиралеобразно навитой на стержень, диаметром равный 8 плп 9-крат-
ному диаметру проволоки, а ватсм вытянутой но оси н навитой в желобки
фарфоровых цилиндров, или же помещенной в проводящее теплоту и изо-
лирующее вещество (масло, последиее время также песок, а для неболь-
ших мощностей эмаль).

Материал проволоки: никелин, нейзильбер или подобные сплавы без
железа с высоким удельным сопротивлением (см. стр. 1189); как вспо-
могательный материал, применяется иногда п железо (подвергается дей-
ствию ржавчпны—непрочно). Плотность тока для никелина и нейзиль-
бера (12 до 15) dV d, где d обозначает диаметр проволоки в mm. Для
железа приблизительно (20 до 25) d V d. При сильных токах часто при-
меняются сопротивления в виде лент незначительной толщины <0.3 до
0,5 шт) из металлов с высоким сопротивлением; как вспомогательный
материал—железные полосы толщиной 0,3 до 0,5 mm для нагрузки от 30
до 50 Л на 1 ст ширины. При сильных токах, действующих в течение
короткого времени, допускается значительно более высокая нагрузка—
при условии искусственного охлаждения помощью вентилятора. Для пу-
сковых реостатов могут быть также с успехом применены зигзагообраз
ные чугунные полосы, соединенные последовательно, или же параллельно,
помощью болтов с соответствующей изоляцией.

Жидкостные пусковые реостаты состоят из сосудов, наполненных
электролитом (часто вода с примесью соды), и подвижных железных плит;
для больших мощностей плиты неподвижны, изменение и регулирования
уровня жидкости производится помощью насоса В случае применения
жидкостных пусковых реостатов для постоянного тока следует остере-
гаться образования гремучего газа.

Нагрев пусковых реостатов и регуляторов при правильном пользо-
вании не должен превышать следующих величин 13, КЕА):

1.	Реостаты с воздушным охлаждением. Повышение
температуры, измеренное в месте выхода воздуха, не должно превышать
175° п ни в каком месте корпуса повышение температуры не должно
быть выше 125°.

>) KTZ. 1924. S 600 а 1068
2.	Реостаты с масляным охлаждением. Повышенно
температуры масла в самом теплом месте между элементами реостата
не должно превышать 80°.

3.	Реостаты с песчаным охлаждением. Повышение
температуры песка между элементами реостата не должно превышать 150°.

4.	Водяные реостаты е примесью соды и т. п. Повышение
температуры электролита не должно превышать 60°.

5.	Ступенчатые выключатели. Повышение температуры
контактов ступенчатых выключателей в воздухе ни в коем случае не
должно превышать 40°. Дгн конта-.тов, находящихся в масле, допускается
температура, равная температуре масла.

5.	Регу..нрэвг.низ чисеа чборот"'. Характеристика крутя-
щего момента и чпсла оборотов показывает зависимость
между числом оборотов и крутящим моментом. Следует различать сле-
дующие главные виды регулирования числа оборотов согласно НЕД. § 27:
при постоянном крутящем моменте —крутящий момент
независим от числа оборотов (напр поршневой насос);

прп постоянной мо щ но ст и—произведение крутящего мо-
мента на число оборотов не зависит от чпсла оборотов (напр., токарный
станок);

при крутящем моменте возрастающем пропорционально квадрату
числа оборотов (напр., взптилягор).

Для регулирования чпсла оборотов моторов по-
стоянного тока применяются главным образом следующие способы
(пусковые приспособления, см. стр. 1235):

1.	Р е г у л и р о в а н и е изменением силы магнитного
поля (увеличение числа оборотов помощью реостата в цепи возбуж-
дения). Число оборотов мотора постоянного тока при постоянном напря-
жении у якоря увеличивается или уменьшается обратно пропорционально
силе магнитного поля. Помощью регулирующего реостата, включенного
при шунтовых моторах последовательно с обмоткой электромагнитов,
а при сериесных моторах—параллельно к ней. можно менять число обо-
ротов в доволг.но широких пределах при постоянном почти коэффи-
циенте полезного действпя, т.-е. практически без потерь. При изменении
нагрузки шунтовых моторов число оборотов их остается почти без пере-
мены. Нормальные моторы допускают регулировку в пределах около 15%
(до 25%). При необходимости более широкого изменения числа оборотов
следует применять особые моторы, которые при наивысшем числе оборо-
тов работают при слабом возбуждении магнитного поля. Для открытых
моторов постоянного тока, мощностью от 1,1 до 80 kW, от 1,1 по 64 k\V
и от 1,1 до 32 k\V, в пределах регулирования соответственно 1: 1,5,
1:2 и 1:3 установлены для чпсла оборотов и коэффициентов полезного
депстви < особые нормы согласно DIN IDE 2001!).

Так как в основу расчета якоря кладется ма: симальный ток, то при
регулпрованпп изменением силы магнитного поля следует брать моторы
такой величины, чтобы они оказались в состоянии ра:вить максимальную
мощность при наименьшем числе оборотов (следует обратить особое вни-

*) ETZ, 1922. S. 553, S. 252
мание па реакцию якоря при слабом магнитном поле, применяя добавоч-
ные полюса; для устранения колебания, а также для предохранения от
разноса мотора, применяется вспомогательная компаундная обмотка;
сравни также стр. 1223.

2.	Регулирование реостатом, включенным в цепь
якоря (уменьшение числа оборотов помощью регулирующего пускового
реостата цепи главного тока). С экономической точки зрения этот спо-
соб нерационален, так как потеря энергии в реостате непосредственно
зависит от силы тока. Кроме того размеры реостата, который должен
быть рассчитан на полную нагрузку мотора, оказываются очень велики,
вследствие чего и стоимость его удорожается. При постоянном крутящем
моменте вся разница между расходами энергии при полном числе обо-
ротов и уменьшенном числе оборотов теряется в реостате, так что рас-
ход энергии в действительности не меняется. При уменьшающемся кру-
тящем моменте,—папр., в случае привода центробежных насосов, вентиля-
торов и т. д. уменьшается также расход энергии, так как реоста-
том поглощается только произведение силы тока на потерю напря-
жения; сила тока лее падает вместе с моментом кручения, который при
вентиляторах, при прочих неизменных условннх работы, уменьшается
приб и штельяо пропорционально квадрату числа оборотов. С экономи-
чески й точки зрения этот способ является более или менее удовле,вери-
тельным только при переменном моменте вращения, но зато применяется
часто при небольших моторах и незначительной регулировке из-за деше-
визны начального устройства, так как это позволяет брать моторы нор-
мального типа. С изменением нагрузки меняется поглощаемое напряже-
ние, а вместе с тем и число оборотов.

3.	Изменение якорного напряжения применением
многопроводной сети. В случае необходимое!и установки боль-
шого количества моторов с Изменяющимся числом
оборотов полезно создать, с помощью двух или больше
соединенных между собой динамо, трех- или много-
проводиую сеть и якорям отдельных моторов попере-
менно сообщать отдельные напряжения. Регулирование
без потерь; см. ниже также фиг. 1675, изображающую
четырехпроводную систему с напряжением в 240 V
между крайними проводами; при такой сис емевякоре
мотора могут быть образованы 6 различных, равно-
мерно нарастающих, напряжений. Помощью измене-
ния магнитного поля (с 1:2 до 1 : 1,2) достигается
чувствительная, не связанная с потерями регулировка
по всей регулируемой части (1 : ).

| Выбор возрастающих в геометрической прогрессии напряжений в 60,
80, 110 V дает 6 С1упеней: 60, 80, 110, 14ч, 160, 250 (1:4,16), в пре-
делах которых все числа оборотов могут быть достигнуты помощью ре-
гулирования магнитного поля в отношении 1 : 1,3.

4.	Присоединение к динамо управления. Напряжение
динамо (для управления), питающего двигатель, меняют помощью шунто-
вэго реостата в пределах от нуля до его максимальной величины. Боль-
шое преимущество этого соединения состоит в том, что число оборотов,
Таблица 6. Моторы постоянного тока.

Схема соединения	Шунтовой мотор			Мотор с последовательным сое- динением (ср рнес-мот ор)		Мотор со смешанной обмоткой (компаунд)		
								
Характеристика	п ♦					п  1		
	1				—			
Пуск в ход	1.	Боз реостата (до 1 kW без нагрузки)  2.	С реостатом в ценя якоря			1.	Без реостата (до 1 kW с на- грузкой).  2.	С добавочным сопротивлением (в яс к ото j ых случаях времен- ное последовательное соедине- ние двух моюров)		2. Реостаты в цепа яком		

	3. Без потерь при схеме соединения Леопарда прт« увеличении напряжения от 0 до максимальной величины.			
Крутящий момент прн пуске в ход	^d-пуск = 1’8 ^tf-пом.  Поп 1 ничтожно мал.	И. &31L «пуск	«пом.  При 2^2	иРи часово“  мощности	Jf. ^2Jf, «пуск	«пом.	ВЛЕКТРПЧЕСКИЕ ГЕНЕРАТОРЫ И МОТОРЫ.	1241
Пусковой ток	*пуск « Люм.  Прп 1 до 10 7U0Mt	*11 У СК = 2»5 *ИОМ.  При 2^1,8 7НОМ> (при -УчаСф)	*пгек = 2j5 до 8 7ПОМ<  В .то I-пмпгти пт кvличины по- следов. возбуждения.	
Регулирование числа обо- ротов	Уменьшение числа обо- ротов помощью регулщп ю- щего peociaia в цепи главного тока. Регулирование в широ- ких пределах.  Увеличение числа обо- р о т о в помощью реостата в цепи возбужден ня возможно. При обыкновенных моторах—до 1.15 X ном ни. числа оборотов, прп особых моторах—до 3 Хио" мннальп. числа оборотов.	Измененном напряжения якоря помощью добавочного сопроти- вления (в нгкторых случаях помощью реостат., включенного параллельно возбуждению) ре- гулировка возможна в широких пределах.	Как прп моторе с последователь- ным соединением  Последовательная обмотка часто так рассчитана, что возможно уменьш. числа оборот, да 15°/0	
	При 3. При схеме Леопарда прпблпз. до 2°,!() помин, числа оборотов без потерь помощью регулиро- вания напряжения пусковых машин.			
Номинальное напряжение	При 1 до 220 V; при 2 до 1000 (2000) V; прп 3 часто 550 V.			
Прнмепепие	1.	Для подвесных электрических дорог.  2.	При всех установках. требую- щих постоянного числа обо- ротов насосы, вентиляторы, ткацкие машины, машнны-иру- дня.  3.	Прокатные станы, шахтные подъемники, тяжелые строгаль- ные ставки.	1.	Для подвесных электрических дорог  2.	При трамваях, катках для про- нятых станов, кранах, перед- вижных тележках.  3.	При тяжелых установках с ча- стым пуском в ход.	При аггрегатах Ильгнера, как пусковой двигатель, и при моторах вальценроьатдых стан- ков	
Фиг. 1676.

даже мощных типовых моторов может быть изменено без значительных
потерь помощью малых и дешевых регулирующих сопротивлений, так что
число оборотов в пределах регулирования почти независимо от
нагрузки; та: им же образом энергия, требуе-
мая для вращения якоря мотора и связанных
с вим масс, может быть торможением сведена
почти до нуля и, пе считая потерь, вновь полу-
чена. Этот способ применяется часто при
работе подъемных машин в рудниках, прокат-
ных станах, бумажных машинах, крапах, лебед-
ках и т и. Фиг. 1676 изображает схему в сое-
динении с переключателем, находящимся
в магнитной цепи тока динамо управления
для изменения направления вращения мотора.
По вопросу вспомогательных схем для устра-
нения влияния остаточного магнетизма и пере-
менной потери напряжения в цепи якоря
сравни электрические штхтиые подъемники
(в главе „точность соединения1, стр. 947).

В случае, если динамо управления приводится в движение посред-
ством мотора, питаемого из сети, получается так называемая схема со-
единения по Леонарду.

С. Синхронные машины переменного тока.

Основные понятия: переменный и трехфазный ток—см. стр. 1195.

Определение потребной мощности—см. стр. 1198; син-
хронное число оборотов - см. стр. 1216.	,

Измерения при синхронных машинах — см. стр. 1360;

коэффициент полезного действия—см. стр. 1243.

Обозначения на илеммах синхронных машин переменного тока при-
нятые Союзом Германских Электротехников:

Клеммы якоря прп сопряжением соединении . . U, V, W,

„	„	„ открытом	„	. . U, V, W, X, V, Z.

Средняя точка или средний провод.........0.

Обмотка магнигоп (постойный ток).........J, К.

Линейный провод независимо от его полярности . L.

Сеть трехфазная трехпроводная............В, S, Т.

„	„	четырехпровэдная .........В, S, Т, О.

Магнитный регулятор (s—соединение со скользя-
щим контактом)...........................s—t.

Контакт для выключения регулятора........q,

при чем з соединяется с J или К, q—с К или J, t—с источником по-
стоянного тока.

Коэффициент полезного действия, вес и маховой
момент (см. таблицу 7 '). До 200 VA и 500 оборотов веса даны дли гене-
раторов с подшипниковыми щитами. Свыше веса даны для маховичных

’) По данным завода Сименс-Шукер т.
генераторов с 2 стоячими подшипниками и общей фундаментной плитой.
Вез плиты вес составляет от 66 до 76% общего веса. Машины старого
типа имеют вес на 10 до 20% выше и маховой момент выше на 20
до 30%. Маховой момент больших машин в случае надобности может
быть увеличен.

Таблица 7. Синхронные машины

я

КЗ

Мощ- ность kVA	5	10	50	80 ' 100	200	350	500	1000	2000	3500

1500

1000

750

600

500

300

180

G

GD*

G

GD*

G

Gift

G

Gift

G

GIF

G
GD*

GIF

G — вес в

75-77
280

"330

0,8

81-83
355

415

1,5

82
390

440

2.8

kg пли t,

89—90
960

1050
13

90
1080

1200

15

89

1180

1300

49

88,5

88,2

91 I -
1270!

1310:

21 -

91 91.5

93

1450 1700 2650

1600 1850 2850

28

120

91

5
0,4

90,5 90,51 92 91,5

1570 1900 3130

1720 2070 3470 Ь,‘

69 । 96 | 220 0,85

90 | 90 1 92 91,5
2400 3600

2650 3850
ПО 330,

6,6

89,5

90

92 I
4200

4500

440

87

4,6

89 I

6,2

2,1

8S
10.2

7.41

включая ременный

последнего,

GD2 — в kgm2 и tm2,

т] указаны при cos = 0,8.

Табличные данные могут быть приняты

91

7,2

1,5

91

8,8

4,2

90

13

14

шкив, с

91,5

8

0,7

92

8,7

1,3

92

8,3

1,9

92

9,8

2,6

92
Н

7,0

93

13,5

2,6

93

14,6

5

93,5

23

12,5

93

13,8

6

93,5

24

15,3

93

17

15,7

91

12,8 ’)

24

93,5

26

40

92,5

93

19 i)|26 ')

53 I 100

возбудителем

94

38

92

94

37,4 »)

209

и без

приближенно для синхрон-

ных моторов при указанных мощностях в kW па валу машины

1) Без фундаментной плиты.
а) Конструкция сппхронных машин поремспиого тока.

Статор несет обычно обмотку, в которой ипдуцзруется электро-
двигательная сила, п служит таким образом якорем. Ротор несет
возбудительную магнптую обмотку, соединенную с контактными коль-
цами, к которым подводится ток неподвижными щеткамп.

Преимущество такого устройства состопт в том, что неподвижная
обмотка якоря, особенно прп высоком напряжении, может быть лучше
изолирована и можно избежать сборных колец для отвода тока высокого
напряжению Ток для возбуждении пдлучается пли от машины постоян-
ного тока, монтированной на одном валу с машиной (собственное возбужде-
нно), или от сети (постороннеевозбуждение). Ротор, т.-е. вращающаяся
магнитная система, получает возбужденно от постоянно/> тока и обычно
вращается внутри арматуры (внутренние полюса), реже вращающееся
магнитное поле охватывает неподвижную арматуру (наружные полюса).
В случае горизонтального вала последняя конструкция затруднительна,
однако она иногда применяется ввиду того, что предоставляет воз-
можность сосредоточить большие маховые массы в магнитном колесе
(напр., для газомоторов).

Малые машины низкого напряжения строятся, как ма-
шины постоянного тока с неподвижными магнитами и вращающпмся яко-
рем. Для отвода тога си-жат при однофазном токе два, а при трехфаз-
иом три контактные кольца.

При машинах с рядом лежащими одноименными
магнитными полюсами (фиг. 1677) магнитное колесо состоит из
магнитного сердечника с двумя венцами выступов (полюсных башмаков),
собранных из листового железа; в промежутке между последними нахо-

дится неподвижная пли вращающаяся вместе с магнитным маховпком

Фнг. 1677.

возбудительная катушка Е,
охватывающая весь обод.
Таким образом, на одной
стороне колеса образуются
только северные, а на дру-
гой только южные полюса
(фпг. 1С77). Благодаря
чередованию на вращаю-
щемся колесе полюсных
башмаков и промежутков
между ними железо якоря
всегда намагничивается и

почти размагничивается
(но не перемагничивается) в одном н том же направлении, т.-е. железо
якоря используется лишь на половину. Машины эти требуют много
железа, обладают высоким рассеянием, тяжелы и дороги. Ввиду простоты
конструкции индукторов и малых потерь в железе машины с одно-
именными полюсами применяются в качестве генераторов тока средней
и большой частоты (соответственно от 500 до 6000 и до 10 000 перио-
дов в сек.).

Машины с чередующимися разноименными полю-
сам и с неподвижным якорем являются в настоящее время наиболее

распространенным типом машпны. Подвод тока для возбуждения при
помощи контактных колец пс представляет затруднений. Па фпг. 16<8
представлена подобная машина с воздушными каналами в якоре в при-
вертпыми стальными полюсами. Для возможности производить ремонт
отдельных катушек либо вся арматура может выдвигаться в бок, либо
полюса закрепляются па колесе так, чтобы их можно было выдвинуть
в бок. так что катушки становятся доступными для ремонта.

Т у р б о г с н е р а т о р ы—см. стр. 1219.

1.	Якорь к обмотка якоря. Для уменьшения потерь при перемагни-
чивании якорь собирается пз штампованных, изолированных друг от
друга железных листов. Для лучшего охлаждения якоря—для отвода
тепла, выделившегося вследствие потерь в железе, а также для отвода
теша, теряющегося в обмотках—служат прп радиальной системе воз-
душного охлаждения каналы, расположенные в листовом железе
радиально, шириной в 10 до 15 mm, высотой в 5-10 ст; при
осевой системе воздушного охлаждения якорь сиабжаетси воздуш-
ными каналами для охлаждения, расположенными в осевом направлении.
Для охлаждения мощных турбогеиератов часто применяется комбиниро-
ванная система воздушных кана-

Фиг. 1678.

Фпг. 1679.

Обмотка якоря1) производится в швах, расположенных по вну-
тренней окружности арматуры. На фиг. 1679 приведены сечении пазов
различной формы. При вполне замкнутом пазе крайняя стенка паза
у окружности (мостик паза) должна быть возможно тонкая (1 mm иля
менее). Замкнутые пазы применяются иногда для турбогенераторов,
чтобы увеличить напряжение рассеяния якоря и ограничить таким обра-
зок ток короткого замыкания мгновенного де ’твшнстр. 1256) в допусти-
мых пределах (см. стр. 1356). Большей частью применяют полуоткрытые
пли совершенно открытые пазы, которые закрываются фибровыми пли
деревянными клпиьями. Изол щпей паза прп низком напряжении служат
пресшпаповыс гильзы илн трубки. При высоком напряжении приме-
няются мпкаинтовые трубки, через которые и протягиваются провода
обмотки (обмотка протяжкой).

Открытые пазы имеют то преимущество, что катушки могут быть
легко заменены. При открытых пазах, что особенно важно прн высоком

') Richter, Ankenricklungen fur Gkich-und Wcchelstroxnxnaachinen, Berlin, 1920.
Изд. 10. Шпренгер.
напряжении, шпули могут быть изготовлены отдельно на заводе, где они
пропитываются компаундной массой и на специальных станках опрессо-
вываются миканитовой бумагой в горячем состоянии и под давлением
(шаблонная обмотка по системе Г е ф л е и).

Если на каждый паз приходится один или два витка, то обмотка
может быть выполнена как стержневая: прямые стержяи вместе с их
изоляцией вдвигаются в пазы, соединяются между собой при помощи
вилок и запаиваются. Машины большой мощности изготовляются со
стержневой обмоткой даже для высокого напряжения.

Для уменьшения дополнительных потерь от блуждающих токов
(см. стр. 1186 и 1196 ), обусловленных значительностью сечения меди,
стержням придают форму сверла различного очертания1 )•

Провода, июлпрованные по системе Гефлей для стержневой
обмотки, могут быть применены также и прп полузамкнутых пазах наряду
е полушаблопнымп обмотками, которые открытой своей частью вдвигаются
в пазы и затем пропаиваются. Недостаток открытых пазов состоит в том,
что добавочные потери, вследствие пульсаций в зубцах и утечек в кана-
лах, в них велики.

Находящиеся внутри пазов части катушек называются боковыми
сторонами, а выступающие из них части головками обмотки
или лобовыми соединениями По числу фаз различают одно-,
двух- и трехфазнуго обмотки; по числу пазов на полюс и фазу обмотки
бывают в два, три и более пазов па полюс и фазу. Обмотки различают
также: по числу витков в пазу как при стержневой, так и при катушеч-
ной обмотке; по расположению в пространстве головок и лобовых соеди-
нений различают обмотки с головками в одной, двух или трех плоско-
стях. Последняя система большей частью имеет место, если обмотка
разделенная. Далее различают обмотки с совершенно одинаковыми по
форме и по длине шага лобовыми соединениями (фиг. 1683) и обмотки
с неодинаковыми соединеппямп (фпг. 1682).

Прп катушечной обмотке, которая применяется по преиму-
ществу при высоком напряжении, витки обмоток па каждый полюс (п.-и
пару полюсов) и фазу соединяются в секции или группы катушек.
Наиболее простая форма якорной обмотки при однофазном токе пред-
ставлена на фпг. 1680; на каждую сторону секции здесь приходится
только по одному пазу. Лучше на каждый полюс и фазу иметь два, три
и более пазов, так как при этом разность напряжения отдельных прово-
лок в пазу друг относительно друга меньше и форма кривой ЭДС
менее отклоняется от синусоидальной формы.

[„Соединительные" проволоки для соединения отдельных секций здесь,
KiK и в следующих чертежах, опущены и только для секций, располо-
ж 'иных у среднего полюса фиг. 1680, показаны соединительные ирово-
ло .и].

На фиг. 1680 показана однофазная обмотка с двумя каналами на
полюс, с так называемыми короткими катушками (средняя ширина ка-
тушки меньше расстоянии между полюсами). Направление тока при
показанном на чертеже расположении полюсов обозначено стрелками. *

*) ETZ 1920 г. стр. 69. Electr, und Maschinenbau 1920 г. стр. 284, 1921 г., стр. 486.
Archiv filr Eiectrotechnik 1916 г., стр. 30; 1919, стр. 203; 1925 г., стр. 129.
На фиг. 1681 показана трехфазная обмотка с коленчатыми секциями.
Для ясности изображена обмотка для одного паза па фазу и полюс, хотя
на практике применяют два плп три паза на полюс. Нафиг. 168. секции
одной фазы обозначены одинаковыми цифрами. Одна плоская катушка
соединяется со следующей коленчатой через одну, как показывает нуме-
рация. Ширина катушки равна полюсному шагу. Число полюсов для
трехфазпого тока = 2 s от чпсла секций.

Фиг. IboO.	Фиг, 168].

При нечетном числе пар полюсов (например, при 1 000 об. в мин.)
имеем двухколенчатую якорную секцию, которая с одной стороны секции
соединяется с плоскими секциями, с другой—с коленчатыми.

Фиг. 1682.

Фиг. 1683.

Фиг. 1684.

На фиг. 1682 и 1683 представлены, с электрической точки зрения
одинаковые однофазные четырехпазовые обмотки при 8 пазах на по-
люсном шаге т, из коих четыре паза несут обмотку. Второй комплект
в 4 паза предназначен для обмотки, сдвинутой к первой в пространстве
па т:2. и в ней будет индуцироваться электродвигательная спла сдвинутая
на 90°, т.-е. имеем двухфазную 4-пазовую обмотку. Соединительные про-
вода для последовательного соединепия секций па чертеже не указаны.

При однофазных машинах обмотка заполняет лишь 2/в пазов.

На фиг. 16т4 показана однопазовая обмотка для трехфазного тока
с длинными перекрестными секциями одинаковой длины, допускающая
разрез якоря без необходимости произвести обмотку секции па месте
соединенгч При монтаже. Конструкция согласно фиг. 1681, у которой
го"ог1-п секций расположены в двух плоскостях, наиболее употреби-
тельная.

1> отношении формы и величины ЭДС и якорного поля обмотки,
выполненные но фпг. 1681 и 1684. равноценны. В синхронных машинах
трехфазного тока все три фазы большей частью соединяются в звезду.

Прп больших машинах с большой окружной скоростью в особенности
прп турбогенераторах (стр. 1249) лобовые соединения илн головки обмо-
ток должны быть в состоянии противостоять большому механическому
усилию прп коротком замыкании, т.-е. должны быть прочно закреплены
(фиг. 1685 и 1686).
1248

т. елкктротвхнпк*.

Степень использования якоря определяется числом С мощности
в выражении xV = С {I>: 100)2 • I • (п : 100), где D — диаметр отверстия
якоря в cm, I — длина железной части якоря на вычетом воздушных про-
слоек в ст. п — число оборотов в мииуту, /V—мощность машины в kVA для
генераторов п в kW для моторов. Величина С зависит от L) и находится:
при диаметрах — 50, 100, 150. 250 п 500 ст,
в пределах между—1.5 1,9 2,1 2.3 и 2,5.

Прп большом полюсном шаге и большой длине якоря, прп ненор-
мальных конструкциях н очень высоком напряжении величина С может
изменяться в больших пределах. Прп турбогенераторах значение О' бы-
вает значительно выше; прп однофазных синхронных маши-
пах значение С процентов на 30 ипже.

2.	Ротор и магнитное поле. Различают машины с выступающими
полюсами и со сплошными цилиндрическими барабанами с разделенной
возбудительной обмоткой. Последний тип является
нормальным для турбогенераторов. У тихоходных

машин магнитное колесо имеет
большей частью форму махового
колеса (генераторы, приводимые
в действие от газовых двигате-
лей). Полюса изготовляются из
литой сталп пли кованые, иногда
собранные из железных листов
(фпг. 1687). Полюса и полюсные
башмаки составляют часто одно
целое и привинчиваются или при-
крепляются к ободу болтамп
(фпг. 1688), пли н ласточ-

Фиг. 1685.

Фиг. 1686,

кпн хвост. Дляумсныпсния
потерь в железе часто
полюсные башмаки соби-
раются из листового же-
леза; башмаки скрепляются
с полюсами в ласточкин
хвост. В полюсных башма-

ках часто монтируются фиг. 1687.	Фпг. 1688.

стержни дсмшТ >ной об-

мотки, которые ; ежду собой соединяются кольцами (смотри стр. 1253
и 1265). Обмотк: возбудителя часто из чистой и поставленной на piopo
меди, которая изолируется бумагой или ирссшпапом (Blankpohvicklung);
фпг. 16<8 и 1688.

Употребительное число оборотов (смотри стр. 1216 п 1243).

Числом оборотов и диаметром ротора определнют его окружную
скорость. При 50 периодах в секунду окружная скорость
в m/sec равна полюсному шагу в сантиметрах.

Окружную скорость принимают до 35 m/sec. При больших
генераторах (генераторах, приводимых в действие от водяных гурбин)
и при быстроходных генераторах окружную скорость допускают до 60 и
более m/sec. Генераторы водяных турбин должны быть рассчитаны на воз-
можиое увеличение скорости до 1,8 нормальной. Конструкции магнит-
ного поля зависит от действующих центробежных усилии.

Для турбогенераторов, в виду допускаемых высоких окружных скоро-
стей (до 140 m/sec), применяются специальные конструкции (смотри
стр. 1251).

Охлаждение и вентиляция (смотри стр. 1252).

Роторы больших генераторов снабжаются вентиляторными крыльями,
которые прогоняют воздух для охлаждения статора и ротора. Такие
генераторы выполняются полу- или совершенно закрытого типа; в по-
следнем случае они снабжаются, как и турбогенераторы, фильтрами, ко-
торые очищают охлаждающий воздух от пыли (смотри стр. 1253).

Ъ) Турбогенераторы.

Турбогенераторы
являются важнейшими
электрическими машинами
современных силовых уста-
новок. В виду того, что
при турбогенераторах при-
меняются чрезвычайно мощ-
ные единицы, эти машины
должны быть чрезвычайно
надежными. Благодаря тща-
тельной работе и приме-
нению высокосортных ма-
териалов турбогенераторы
могут работать около
20 лет, если они не под-
вергались чрезвычайными
перегрузкам, или если изо-
ляция ие была повреждена
от перенапряжения.

Таблица 8. Коэффициент полезного
действия турбогенераторов.

(AEG) при cos ср = 0,8.

Номинальная

МОЩНОСТЬ
kVA

Коэффициент
полезного дей-
ствия при

полной
па груз-
ке

на-
грузин

Потребная для
возбуждения
мощность
kW

1 000

3 000

5 000

10 000

15 000

20 000

25 000

30 000

40 000

92,1

93,8

94,0

94,1

94,7

95,2

95,5

95,5

95,7

93,9

9429

95.3

95,3

95,4

95,6

10

22

26
'45

66

86

105

123

160

Наивысшая мощность турбогенераторов определяется исклю-
чительно экономическими соображениями.

Имеются установки с турбогенераторами следующих мощностей:

60 000 kVA при п = 1000 оборотов в минуту

40000 kVA при п= 1500	„	„	„

35 000 kVA при п = 3000	„	„	„

При больших генераторах, в соответствии с разделением всей мощ-
ности турбины па отдельные части, мощность генератора также распре-
деляется между двумя единицами: один генератор для ступеней высокого
и среднего давления и один для части низкого давления.

Турбогенераторы должны быть расчитапы так, чтобы они могли
противостоять короткому замыканию (смотри стр. 1247 и 1356). Прп ко-
ротком замыкании, на одной фазе должно происходить немедленное вы-
ключение машины. Однофазная нагрузка не должна быть более 20% всей

Хютте. Т. II.

79
мощности трехфазиого генератора, так как демпферная обмотка нор-
мальных машин недостаточна, чтобы компенсировать обратное поле
(смотри стр. 1256).

Диференциальпая защита предохраняет генератор таким
путем, что при повреждении изоляции она под влиянием тока перегрузки
в поврежденном месте приводит в действие соответствующее реле. В случае
воспламенения обмотки тушение таковой должно по воз-
можности производиться автоматически свежим паром или углекислотой,
которые под давлением вдуваются в момент воспламенения вместе
с охлаждающим воздухом.

1.	Конструкция якоря. Осевая длина якоря турбогенератора обычно
весьма значительна. Якорь снабжается большим количеством радиальных
или осевых воздушных каналов, через которые прогоняется охлаждающий
воздух; при малых генераторах воздух проходит с одного конца якоря
в другой; при генераторах большей мощности охлаждающий воздух под-
водится с обоих концов генератора под давлением к среднему широкому
радиальному охлаждающему каналу. Для генераторов большой мощности
осевая и радиальная система охлаждающих каналов комбинируются вместе.
Обмотка выполняется обычно более, чем в 3 паза на полюс и фазу,
благодаря чему кривая ЭДС имеет синусоидальную форму. Так как при
коротком замыкании возникают токи, достигающие значительной вели-
чины, в 15 до 20 раз превышающей нормальную (по германским пра-
вилам для электромашин допускается 15-кратная) п так как, с другой
стороны, головки обмоток (лобовые соединения) имеют значительную
длину (80 до 120) ст, то они должны быть прочно укреплены для того,
чтобы они могли противостоять механическим усилиям, вызываемым ко-
ротким замыканием; в отношении короткого замыкания современные
''операторы (стр. 1247 и 1356) должны быть достаточно надежны.

Закрепления обмоток клиньями в пазах должны, если это только
возможно, ежегодно перебираться в виду усадки или сморщивания изо-
ляции. Для уменьшения тока короткого замыкания молено перед генера-
тором включить в цепь катушку самоиндукции.

2.	Конструкция ротора. Высокие окружные скорости (от 80 до
140 m/sec) создают большие затруднения с механической стороны. Ротор
обычно изготовляется из цилиндра массивной тигельной стали, на ко-
тором выфрезеровываются каналы для обмотки поля (фиг. 1689, 1692).
Прп генераторах значительной мощности и больших окружных скоростях
ротор часто собирается из ряда листов толщиной в 4 до 8 ст; в по-
следнее время таким образом собирается ротор и при однофазных турбо-
генераторах, но прп этом ротор снабжается прочной демпферной об-
моткой из медных стержней, которые одновременно служат для замы-
кания пазов возбудительной обмотки; эти стержни вместе с крышками
для головок обмоток образуют род беличьего колеса, которое и аморти-
зирует вращающееся в обратном направлении поле (смотри стр. 1258).
Прп однофазных генераторах ротор часто набирается из штампован-
ного листового железа. Таким же образом набирается и ротор малых
трехфазных генераторов (фиг. 1690). При массивной конструкции ротора
можно только одни зубцы набрать из штампованного железа п соединить
их с соответствующим ротором: например, при помощи ласточкина хвоста
(фиг. 1691, AEG). Осевые и радиальные воздушные каналы выполняются
или в вубцах, пли между обмоткой и зубцами. Прп последней конструкции
возбудительные катушки могут быть намотаны вне ротора и просушены
в печи. Роторные наш для осевого охлаждения показаны на фиг. 1692 а
и b для ротора сплошного типа и на фпг. 1693—для ротора собранного
из листа । ого железа. Хорошие результаты получаются при 22 пазах,

Фиг. 1690.

Фиг 1695.

Фиг. 1694.

из которых обмотка находится в 16 пазах, или при 26 пазах, из которых
обмотано 20. Редко применяются выступающие полюса специальной кон-
струкции (фиг. 1694 и фиг. 1695), обмотка которых должна быть предо-
хранена от выпучивания. При конструкции согласно фиг. 1689—1693
головки секций должны быть защищены бандажами или бронзовыми
крышками из марганцевой бронзы, дельта-металла или немагнитной нике-
левой стали. Ограниченность объема обмотки и необходимость защитить
обмотку От действия центробежной силы делают затруднительным венти-
лирование нагретых возбудительных обмоток, и необходимым являются
особые вентиляторы и воздушные каналы. В виду высокого числа обо-
ротов число полюсов невелико:

при f = 50, число пар полюсов р = 1	2	3

для п = 3060 1500 1000

при f — 25, число пар полюсов р = 1	2

для п = 1500 750

при f — 162/8, число пар полюсов р = 1

для п = 1000.

Обмотка возбуждения делается обычно из меди, поставленной па
ребро, или из алюминия. Изоляция возможно тонкая ввиду ограни-
ченности обмоточного пространства, по вместе с тем возможно прочная
в виду больших напряжений, которым она подвергается под влиянием

те*
центробежной силы. Ротор должен быть статически и динамически хо-
рошо выбалансироваи ').

Возбуждение производится обычно особой возбудительной машиной,
непосредственно соединенной с генератором пли монтированной на одном
валу с ним. Нормальная мощность возбудительной динамо-машины по-
стоянного тока—от 0,5 до 1 % мощности генератора.

3.	Вентилирование и охлаждение. Количество воздуха, которое тре-
буется для охлаждения генератора турбины, весьма значительно и со-
ставляет около 1 m8/sec на каждые 18—25 kW потерянной в генераторе

энергии при нагреве воздуха на 20—
25°. Охлаждающий воздух до всту-
пления в генератор должен быть пре-
дварительно очищен от пыли про-
пусканием через фильтр или при зам-
кнутой системе охлажден цпркули-

Фиг. 1697. Е— вход, 4—выход
холодной воды.

фиг. 1696. 1 —клапан для нагретого
воздуха; 2—клапан для свежего воз-
духа; 3 - тормозной магнит; 4—лаз;

5—пыленепроницаемая заслонка.

рующей водой, что особенно важно для пыльных помещений: например,
в химической, угольной промышленности и на цементных заводах.
Отходящий нагретый воздух при крупных аггрегатах ие должен выпу-

‘) Приспособления для такой балансировке смотри; Гейман, О динамической вы-
балансировки машинных частей, вращающихся с большой скоростью. Ueber die dyna-
mische Auswuchtung von raschlaufenden MaschJnenteilen, ETZ, 1919 г. стр. 234.

Г о p T. Новейшие машины для ди нами ческо-статической выбалансировки. Hort,
Neuere dynarnisch-statische Wuchtmaschinen, ETZ, 1925, стр. 1073.

П у и г а. Вы балансировка, пользуясь вектораппаратом. Punga, Auswuchtverfaliren
untar Benutzung des Vcctorapparates El. und Maschinenbau. Wien, 1925 г. стр. 425.
скаться в машинное помещение, так как он содержит очень большое ко-
личество тепла. Теплый воздух может быть использован для целей
отопления. Циркуляции воздуха внутри генератора увеличивает опасность
для машины в пожарном отношении. Для уменьшения этой опасности
для обмотки применяются изоляционные материалы трудно воспламе-
няющиеся; для этой же цели слу ;ат быстродействующие запорные
клапаны во всасывающем канале. В последнее время применяют все чаще
для охлаждения турбогенераторов замкнутые системы циркуляции воз»
духа (фиг. 1696, Delbag *) и фиг. 1697, GEA 2). Объем охлаждающего
воздуха в такой системе остается постоянным, за исключением неизбежных
потерь от неплотностей в циркуляционной цепи; воздух обычно прого-
няется от 6 до 10 раз в минуту через генератор. Нагретый воздух
охлаждается циркулирующей водой. Полученное водой тепло в некоторых
случаях может принять участие в общем термодинамическом процессе
установки3). Нагретый воздух по S—образному каналу d (фиг. 1697) под-
водится к ребристому охладителю д, а охлажденный воздух из f всасы-
вается вновь генератором а. При помощи маховичка с переключением
двойного клапана е можно подавать свежий воздух при порче или
чистке охладителя. Нагретый воздух выходит через решетку Ъ. В случае
воспламенения (загорания обмотки) весьма действительным средством для
тушения пожара служит добавление углекислоты в воздух, циркулирующий
для охлаждения генератора.

При современных крупных аггрегатах обязателен непрерывный
контроль температуры обмотки якоря, который производится
при помощи указателя температуры с отсчетом на расстоянии, или путем
измерения температуры отходящего нагретого воздуха.

Критическое число оборотов (смотри Т. I, стр. 432), а также Т. II
(стр. 319 и след.).

с) Работа синхронных машин.

1.	ЭДС синхронной машины. При совершенном сопряжении w со-
единенных последовательно витков, пересекаемых синусоидально изме-
няющимся по времени магнитным потоком, наводится электродвигательиая
сила (эффективное ее значение) Е = 4,44 /к>Фшах 10—8 V (уравнение
для трансформаторов см. стр. 1196). Синусоидальная форма (по времени)
электродвпгательной силы в обмотке синхронной машины получается при
перемещении с равномерной скоростью магнитных полей с синусои-
дальной характеристикой. При не вполне совершенном сопряжении витков
(разделенная обмотка статора), или если кривая поля не вполне синусои-
дальной формы, ЭДС на фазу будет:

Е = 4,44 fw kffw Ф IO-* * * 8 V.

Обмоточный коэффициент fw учитывает то обстоятельство, что при раз-
деленной обмотке со многими пазами на полюс и фазу не все витки
обмотки пересекаются всеми силовыми линиями магнитного потока

г) Германское 0-во по постройке воздушных фильтров: Deutsche Luftfilter BaugeseK*

echaft.

2) 0-во по установке обеспыливающих устройств: Gesellschaft filr Enstaubungsanlagen.

8) Изв. Всеоб. Комп. Электр., AEG.— Mitteilungen.iiteo, стр. 326.
(фиг. 1682) и что существует некоторый сдвиг по фазе между ЭДС
в отдельных катушках (фиг. 1683). В среднем в трехфазиых машинах *)
коэффициент обмотки fw равен 0,96.

Фактор поля Ау (— площадь диаграммы поля : площадь основной
волны) учитывает тот факт, что кривая поля обычно не чистая синусоида.
Прп магнитном поле с одноименными полюсами фактор поля при наи-
большем приближении кривой поля к синусоиде kf = 1,03 до 1,05. Часто
принимают к	: J/ 2,

тогда Е = 2 kfw Ф10~8 V; ( 4,44 = 2 л : ]/" 2 ).

Возбуждение, необходимое для создания требуемого магнитного по-
тока, определяется таким же образом, как в других машинах (смотри
стр. 1191 и 1220). Графическое изображение величины магнитного потока,
или пропорциональной ему ЭДС, в зависимости от тока возбуждения
называется намагничивающей кривой (характеристика холостого хода)
синхронной машины (фпг. 1698 и 1699). Наппяжение у зажимов

машпны прп ее нагрузке при данном токе возбуждения ослабляется
от следующих причин: омического сопротивления якорной обмотки (оми-
ческое падение напряжения), от напряжения индуцированного полем
рассеяния (индуктивное падение напряжения >, от ослабляющих поле ампер-
витков якорной обмотки в особенности прп индуктивной нагрузке, так
как безваттная слагающая якорного тока прямо противоположна ампер-
виткам возбуждении. Реакция якоря пропорциональна sin и при малом
cos может быть весьма значительна (см. реакция якоря).

Если боковые стороны секции обм. сдвинуты в пространстве
на 2,3т друг от друга, как у секций 1, 2 и 3 фиг. 1681, то наведенные
в катушках электродвигательные силы будут смещены по времени на
120°—трехфазное напряжение (фиг. 1643). Все величины определяютси
в этом случае по напряжению одной фазы EpJt. Напряжение у клемм Р
машины при последовательном соединении фаз треугольником равно
фазовому напряжению (Р = Ep1l), при соединении звездою Р —

) В однофазных машинах ои колеблется от 0,87 до 0,83 при ’/s обмотки и до ся.
2.	Реакция якоря. Если трехфазиый генератор отдает ток, то якорь
создает магнитное поле, при чем если зазор между статором и ротором
остается постоянным, например—при турбогенераторах с разделеииой
возбудительной обмоткой, то поле якоря имеет синусоидальную форму;
поле это вращается синхронно с главным полем возбуждения, т.-е. отно-
сительно остается к нему неподвижным и слагается с ним вместе в одно
результирующее поле Ф, которое и индуцирует ЭДС машины. Фактически
мы имеем такпм образом только результирующее поле Ф; поле же якоря
и поле возбуждения являются фиктивными величинами.

Если рассмотрим только одну фазу, наир. фиг. 1682 (машина с одно-
именными полюсами), то в случае, если статорный ток находится в фазе
с ЭДС и если не принять во внимание омическое и индуктив-
ное падение напряжения, т.-е. если ЭДС п ток одновременно прини-
мают свои максимальные значения, фиктивное якорное поле будет
смещено в пространстве на 90° (-с = 180°) по отношению к полю возбу-
ждения; если магнитное колесо имеет постоянную угловую скорость, то
такой же будет сдвиг и во времени. Если ток нагрузки сдвинут во вре-
мени на 90° по отношению к ЭДС, то вращающееся якорное поле имеет
свое максимальное значение в пространстве в том же месте, как поле
возбуждения, и результирующее поле совпадает в каждый момент по фазе
с полем возбуждения. Если ток отстает иа 90° от ЭДС (чисто индуктив-
ная нагрузка), то якорное поле и поле магнитного возбуждения противо-
действуют друг другу. Если же ток опережает ЭДС иа 90° (емкостная
нагрузка), то якорное поле усиливает поле возбуждения. Фазовый сдвиг
результирующего магнитного потока соответствует сдвигу тока. Если для
простота принять, что магнитная проницаемость междужелезного про-
странства сиихроиной машпны всюду одинакова, то сложение магнито-
движущих сил для ампер-витков можно произвести по векторной
диаграмме. На фпг. 1699 ОМ представляет ампер-витки возбуждения AW,,
LM—ампер-витки якоря AWe (равные приблизительно 2,5gzl', где д—
число пазов иа полюс и фазу, г—число проводников в пазу, Г—ток в каж-
дом проводнике), которые находятся в фазе с током I, 0L—результи-
рующее число ампер-витков AW (магнитодвижущая сила AWr), которое
создает результирующий магнитный поток Ф, индуцирующий ЭДС ОС,
которая необходима, чтобы преодолеть омическое падение напряжения
в якоре АБ и индуктивное падение напряжения в якорной обмотке ВС
и чтобы создать напряженно генератора О A; 0U — ОМ представляет
необходимое число ампер-витков AWe на полюсах возбуждения. Если
диаграмма построена для полной нагрузки и cos tp = 0,8, то RT предста-
вляет „изменение напряжения", как это принято нормами для
электрических машии (см. стр. 1358). Изменением напряжения оио назы-
вается потому, что при полном сбрасывании нагрузки, при полном возбу-
ждении напряжение достигнет величины, представленной отрезком UT,
если линия 0QT представляет характеристику холостого хода синхрон-
ной машины. Угол M0U—& показывает, на сколько электрических
градусов (2 т = 360°) магнитное полюсное колесо сдвинуто по отношению
к положению холостого хода. (Геометрический угол #' = : р). За положе-
ние холостого хода принимается положение, в котором находится средина по-
люса ротора, когда электродвигательиая сила имеет максимальное значение.
С некоторым приближением можно вышеуказанное сопоставление
магнитных потоков принять при машинах с одноименными полюсами
(выступающие полюса фиг. 1682), если силу поля, создаваемого якорем LM,
уменьшить соответственно уменьшению проводимости междужелезного
пространства в нейтральной зоне до LM %2.1 дгГ. Прн этом отклонения
в размере углов и прочих величин сравнительно с другими способами
изображения будут незначительны.

Арнольд !) и другие авторы пользуются векторной диаграммой для
выяснения зависимости как между фиктивными магнитодвижущими
силами, так и индуцированными ими в якорной обмотке фиктивными
напряжениями. На фиг. 1699 (машина со сплошным барабаном) CD обо-
значает фиктивное напряжение в якоре, которое вызывается
фиктивным якорным полем AWO; BD—напряжение от реакции якоря,
включая напряжение реакции поля рассеяния. При машинах с одноимен-
ными полюсами, ввиду переменной проводимости воздушного зазора,
якорное ноле разлагается на поперечное поле, которое вызывается рабо-
чей слагаемой якорного тока, и противодействующее поле, вызываемое
безваттной слагаемой якорного тока.

3.	Короткое замыкание синхронных машин. Различают короткие
замыкания длительного и внезапного, ударного характера. Ток длитель-
ного короткого замыкания является главным образом намагничивающим
током и служит для намагничивания поля рассеяния короткого замы-
кания в якоре. Магнитный поток в якоре от тока его короткого замы-
кания действует непосредственно против магнитного потока от возбу-
ждения. Величина тока короткого замыкания устанавливается так, что
при определенном возбужденпи, учитывая при этом противодействие
якоря (чистое противодействие), в якорной обмотке индуцируется на-
пряжение рассеяния, соответствующее результирующему числу витков,
или результирующему полю тока короткого замыкания. Ток корот-
кого замыкания, таким образом, не зависит от числа оборотов машины.
Характеристика короткого замыкания, которая показы-
вает зависимость тока длительного короткого замыкания от тока возбу-
ждения, представляет прямую линию. Испытанием машины на
короткое замыкание устанавливается ток возбуждения OG
(фпг. 1698), при котором ток длительного короткого замыкания Тк равен
поминальной силе тока Тп — HG (стр. 1254). Из характеристики корот-
кого замыкания определяется ток длительный короткого замыкания

= NX. при возбуждении холостого хода ON и при возбуж-
денпи IG — AWO напряжение короткого замыкания при номиналь-
ной нагрузке Вк — JK из диаграммы холостого хода. Отношение тока
длительного короткого замыкания 1к к номинальной силе тока 1п назы-
вается отношением короткого замыкания синхронной ма-
шины ик = 1к: 1„. Оно может быть отнесено к току длительного корот-
кого замыкания при возбуждении холостого хода или при возбуждении
при полной нагрузке. Обычно его относят к возбуждению холостого хода.
Чем меиее отношение короткого замыкания ик, тем значительнее измене-
ние напряжения синхронной машины (стр. 1255). Изменение цапряже-

’) Arnold, Wechselstromtechnik, 2 Aufl., IV Bd., Berlin, 1913 r.
пия и отношение короткого замыкания могут быть взиты из нижеприве-
денной таблицы 9.

Согласно германских правил для электрических машин изменение
напряжения при cos ср = 0,8 не должно превосходить 50%.

Таблица 9. Изменение напряжений.

Генераторы трехфази. тока	cos ? — 1	cos ф — 0,8	Отношение ко- роткого замы- кания
Быстроходные		8-15 %	18-31 %	2,0-1.4
Тихоходные			9-13 „	18-25 „	2,5-2,0
Турбогенераторы . 			16—25 „	30—48 „	1.2-0,7
Однофазные генераторы		17-20 %	35-40 %	1,2-0,8

При внезапном коротком замыкании (ударное короткое замыкание)
ток короткого замыкания значительно выше тока длительного короткого
замыкания, так как в этот момент весь магнитный поток Ф сопряжен
с обмоткой якоря, а значительно более слабое результирующее магнитное
поле, которое имеет место прп длительном коротком замыкании, благодаря
противодействию ампер-витков якоря, еще не успело образоваться в ма-
шине. В первый момент короткого замыкания ток в якоре должен дости-
гнуть такой величины, чтобы образоваивое им напряжение рассеяния
соответствовало бы полному магнитному потоку Ф или ЭДС в момент
короткого замыкания. Ток ударного короткого замыкания затухает по
закону показательной функции, пока не достигнет величины длительного
короткого замыкания, что в зависимости от размеров машины продол-
жается от нескольких колебаний до нескольких секунд. В турбогенерато-
рах старых типов ударный ток короткого замыкания достигает 25 до 30-
кратного номинального. Согласно германских правил для электрических
машин в новых машинах ударный ток короткого замыкания не должен
превосходить 15-кратной величины нормальной. Это достигается тем, что
рассеяние генератора соответственно увеличивается. Большие изменения
напряжения новейших машин выравниваются быстродействующими регу-
ляторами напряжения, напр. регулятором Тирилля, которыми
и поддерживается постоянство напряжения у клемм.

4.	Однофазные генераторы. Переменное поле, которое обра-
зуется при прохождении переменного тока через обмотку якоря, может быть
разложено на синхронно вращающееся поле и поле обратного направления
с половинной амплитудой.

В отпошенпи вращающегося синхронного поля остаются в силе при-
веденные выше правила для полей трехфазиого тока. Синхронное поле
неподвижно по отношению к полю возбуждения. Обратно же вращающееся
синхронное поле движется по отношению поля возбуждения с двойной
скоростью синхронизма и индуцирует в возбудительной обмотке при
известных условиях переменный ток почти двойной частоты. Токи же
двойной частоты в возбуждении индуцируют токи тройной частоты
в якоре. Такое увеличение частоты в 4 раза используется в машине
Гольдшмидта для получения непосредственно токов высокой частоты
для машин беспроволочной связи. В обыкновенных же машинах перемен-
ного тока переменные поля с частотой, превышающей двойную основную
величину, затухают почти полностью в массивных частях магнитной цепи
в виде вихревых токов. Но и обратное поле с двойной периодичностью
должно быть амортизировано особыми демпферными обмотками в полюс-
ных башмаках, чтобы уменьшить потери, а также устранить опасность
пробивания возбудительной обмотки от индуцированного высокого напря-
жения (стр 1248).

При выступающих полюсах обратное поле может быть
разложено на обратное поперечное поле и обратное противодействующее
поле (см. стр. 1257). Последнее поле затухает ужо в замкнутых обмот-
ках возбуждения. Это затухание увеличивается специальным коротко-
замкнутым кольцом вокруг возбуждающего полюса, для какой цели могут
быть использованы обоймы катушек возбуждения. Затухание обратного
поперечного поля при выступающих полюсах может производиться стерж-
нями в полюсных башмаках, замыкающими чересполюсиые зазоры.
Чаще же применяются короткозамкнутые кольца, которые вместе со
стержнями образуют род беличьего колеса, которым, таким образом, амор-
тизируется также и обратное противополе. При машинах же с магнитным
полем сплошного барабанного типа, каковы, напр., однофазные турбогене-
раторы, такой метод для затухания поля применяется, как общее правило.
Для этой цели клинья, которыми закрепляется обмотка в пазах, выпол-
няются из меди и образуют с прижимными или лобовыми пластинами
обмотку в виде беличьего колеса. Последние в виду вышеуказанного
изготовляются из хорошо проводящего материала (бронзы).

5.	Регулирование напряжения генераторов переменного тока. Регу-
лировка напряжения производится, как и в машинах постоянного тока
(стр. 1231), изменением возбуждения генератора—вручную или авто-
матически. Автоматические регуляторы подразделяются на инерционные,
ускоренно и быстро действующие.

В инерционно и ускорепнодействующих регуляторах регулирующие
сопротивления включаются и выключаются ступенями в зависимости
от напряжения генератора. Это достигается, напр., перемещением в ту
или другую сторону рычага, служащего для включения сопротивлении:
напр., при помощи электромотора, который действует от реле, присоеди-
ненного к напряжению трехфазного тока. Для того, чтобы под влиянием
магнитной инерции железных масс ие происходило чрезмерного регу-
лирования, в медленно действующих регуляторах необходимо, чтобы ско-
рость включения и выключения была очень мала. Более совершенна
работа ускорениодействутощих регуляторов, у которых реле напряжения
снабжено обратными контактными направляющими, благодаря чему дости-
гается почти 5-кратяая скорость регулировки; при этом ие имеет места
состояние чрезмерного регулирования. Ускорениодействующие регуляторы
требуют весьма малого ухода, одиако в отношении скорости регулирова-
ния они уступают быстродействующим регуляторам.

Быстродействующие регуляторы. Принцип действия регуляторов
этого типа основан иа том, что регулирующее сопротивление непрерывно
включено полностью и коротко замкнуто. Сопротивление так рассчитано,

что при включенном сопротивлении напряжение генератора слишком мало,
а при выключенном слишком велико в сравнении с нормальным напря-
жением. Магнитная инерция железных масс машины допускает устано-

вление и сохранение определенного напряжения генератора путем одного

только регулирования продолжительности периода включения и выклю-
чения. Периодически короткое замыкаемое сопротивление находится
в цепи возбуждения возбудительной машины, чтобы произюшть вклю-
чение и выключение сравнительно малых количеств энергия. На фиг. 1701
показана принципиальная упрощенная схема регулятора Т и р и л л я

завода AEG.

[Сопротивление го, находя-
щееся в магнитной цепи возбуди-
тельной машины а, может быть
коротко замкнуто контактами к
и I. Последние находятся под
действием катушки в, через кото-
рую проходит ток, пропорцио-
нальный напряжению трехфазиого
тока, и катушки г—от напряже-
ния возбудительной машины. Если
контакт к будет замкнут, то сред-

Фиг. 1700.	Фиг. 1701.

нее тяговое усилие г уравновешивается действием пружины f. Продол-
жительность периода открытия и закрытия контактов к и I устанавли-
вается автоматически таким образом, чтобы среднее напряжение возбуди-
тельной машины было постоянное. Если контакт к, при слишком высоком
или слишком низком напряжении, но сравнению с нормальным напряже-
нием, поднимается или соответственно опускается, то автоматически уста-
навливается меньшее пли большее возбуждение. Реле напряжения в ие
должно при этом затрачивать никакого усилия, так как напряжение пру-
жины повышается от t благодаря действию замкнутого контакта.
Якорь q реле напряжения снабжен масляным катарактом, который уста-
навливается таким образом, чтобы при изменении нагрузки контакты к
и I двигались с одинаковой скоростью. Масляный катаракт выбирается
соответственно магнитной инерпиия обмоток е и т и действует, как
обратное или тормазное приспособление. В выполненных устройствах
между контактами к и I и сопротивлением w вводится промежуточное
реле, контакты которого расчитаны на большее количество энергии.

Быстродействующий регулятор завода Сименс - Шукерт
(фиг. 1700) отличается от регулятора Т и р и л л я тем. что как реле
напряжения s, так и реле г, так называемое дрожательное реле, присое-
диненное к клеммам якоря возбудительной машины, действуют совместно
на одну качающуюся систему. Якорь реле напряжения s поворачивает
подвижную магнитную систему дрожащего реле г, возбудительная катушка
которого неподвижна Между якорем этой магнитной системы и послед-
ней находится пружина f. Дрожащее реле имеет подвижной контакт Ъ
и неподвижный с. Этими контактами замыкается промежуточное реле dh,
которое находится в цепи с добавочным сопротивлением и присоединено
к напряжению возбуждения; одновременно периодически коротко замы-
кается состоящее из двух частей сопротивление возбуждения г. Пере-
ключателями Hj и время от времени изменяется направление тока
через контакты Ъ, с, d и h, для получения более равномерного износа].

6.	Параллельное включение и распределение нагрузки. Чтобы син-
хронная машина могла быть включена параллельно в сеть, должны быть
выполнены нижеследующие условия: соединяемая параллельно с сетью
машина и самая сеть должны иметь одинаковое напряжение и оди-
наковую частоту тока; они должны совпадать по фазе, должны
иметь одинаковую последовательность фаз (при трехфазном
токе), иметь по возможности одинаковые кривые напряжения
(при различии этих кривых имеют место безваттвые уравнительные
токи) и равномерный силовой момент (стр. 1264). Число
оборотов ненагруженной машины должно быть отрегулировано в соответ-
ствии с периодичностью сети (стр. 1261). Для параллельного включе-
ния необходимы соответствующие измерительные приборы и приспосо-
бления, которые или позволяют установить, что вышеуказанные условия
выполнены, или производят автоматически параллельное включение. Наи-
более простым приспособлением для параллельного включения служат
фазовые лампы (или группы ламп). Совпадение по фазе узнается или
по потухаиию (фиг. 1706 х), или по загоранию ламп (фиг. 1797 х). Па-
раллельное включение происходит без толчков, если оно производится,
и зависимости от системы, в момент наибольшей или наименьшей ярко-
сти ламп. Вместо ламп можно пользоваться и вольтметрами. Одинаковая
последовательность фаз при трехфазном токе может быть определена при
помощи ламп накаливания, соединенных по фпг. 1798х); совпадение после-
довательности фаз вблизи сихронизма распознается потому, что все три
лампы зажигаются и тухнут к одинаковом порядке. Вместо вышеуказанной
простейшей формы часто применяют сравнитель фаз, который кроме
равенства фаз указывает, вращается ли приключаемая машина быстрее
или медленнее, нежели находящиеся в действии (сравнитель периодов).
Прибор таким образом непосредственно указывает, в каком направлении
должна быть изменена скорость подлежащей включению машины. Такие

приборы могут состоять, напр., из группы калильных ламп, которые
соответственным образом включаются в цепь машин, подлежащих вклю-
чению в параллель; в зависимости от того, вращается ли вновь включаемая
машина слишком быстро или слишком медленно, лампы зажигаются в том
или ином направлении. Вместо ламп применяются группы парных магни-
тов, которые включаются в цепь параллельно работающих машин и за-
ставляют стрелку вращаться в одном или другом направлении.

Вместо вышеуказанных сравнителен периодов рекомендуются двой-
ные частотомеры, которые дают непосредственное показание частоты тока
в машине, работающей на сеть, и подлежащей включению машины (пла-
стинчатые указатели частоты системы Ф р а м а, Гартман а-Б р а у н а
и др.). Приборы для автоматического параллельного включения машин
изготовляются зав. С и м е н с-Ш укерт 1), Броу н-Б овери2), Фойт
и Г е ф не р 3).

Распределение нагрузки при генераторах переменного тока
производится не как у динамомашин постоянного тока изменением воз-

бужденин, а воздействием на регулятор
первичного двигателя: например, уста-
навливая большую степень наполнения
цилиндров, увеличивая крутящий мо-
мент, мы сообщаем тем самым магнит-
ному колесу некоторое опережение, т.-е.
угол 8 фиг. 1699 увеличивается. Воздей-
ствие на регулятор первичного двига-
теля производится при помощи малого .
электромотора, который управляется от J
распределительного щита. Если не при-
нять во внимание омическое и индук-
тивное падение напряжения (т.-е. если
принять напряжение у зажимов = ЭДС),

. _к,
s'

Фиг. 1702.

мы будем иметь диаграмму
фиг. 1702 (угол ср для случая, если генератор дает магнетнзпрующий ток

в сеть—запаздывающий безваттный ток), согласно которой ток машины
отстает от ЭДС (напряжение клеммовое) на угол ср. Электрическая
мощность EI cos ср может отдаваться только в том случае, если угол 8 от-
личается от нуля. При неизменяющейся нагрузке (мощности) и при по-
стоянстве напряжения Еп а следовательно и при постоянстве AW^-, и при
переменнном А\Уе, конец вектора AWO перемещается по прямой, парал-
лельной OL, проходящей через точку М, а следовательно параллельной пря-
мой, проходящей через векторы тока S. Изменением возбуждения при по-
стоянстве нагрузки изменяется только величина даваемого генератором
безваттного тока. При перевозбуждении генератор отдает в сеть намагни-
чивающий ток, т.-е. отнимает от сети размагничивающий ток; при недо-
возбуждении намагничивающий ток получается из сети, т.-е. посылает
в сеть размагничивающие безваттные токи или, другими словами, избы-
ток намагничивающего тока’отдается в сеть, недостаток его получается
из сети (см. стр. 1267).

*) Стр. 1342.

*) ETZ, 1921 г., стр. 1098. 2) ВВС—Mitt., 1923, стр. 20. s) E’Fz,1923, стр. 524
Если угол 6 образуется не от крутящего момента (опережение), не от
тормазного момента (отставание), то синхронная машина работает как
синхронный мотор. Изменением возбуждения синхронного мотора полу-
чается такое же распределение безваттных токов, как и при синхронном
генераторе (см. таблицу 10).

Таблица 10. Синхронные машины.

		Г е н е  недовозбужден	а т о р  перевозбужден	М о недовозбужден	т о 'р  перевозбужден
Берет от сети	\	Отдает в сеть	рабочий ток	С(от :етственно отдаваемой элек- трической мощности		—	—
	  безваттный ток отнесенные к	опережающий зарядный ток (емкостный ток)  ЭДС и напря- жению сети	отстающий (ин- дуктивный) на- магничивающий ток  ЭДС н напря- жению сети	опережающий за- рядный ток (ем- костный ток)  эдс	отстающий (ин- дуктивный на- магничивающий ток)  ЭДС
	рабочий ток	-		соответственно механически от- даваемой мощности.	
	безваттный ток  отнесенные к	отстающий на- магпн чивающий ток (индуктив- ный)  ЭДС	опережающий зарядный ток (емкостный)  ЭДС	отстающий на- магничивающий- ся ток (индук- тивный)  напряжению сети	опережающий зарядный ток (емкостный)  напряжению сети

7.	Параллельная работа синхронных машии. Синхронная машина при
параллельной работе с сетью или другой синхронной машиной должна
быть с ними в синхронизме. Если магнитное колесо нагруженного син-
хронного генератора отстанет немного по какой-нибудь причине, то изме-
няется угол 8 (стр. 1255), и машива электрически разгружается; при
постоянном же крутящем моменте машина механически получает ускоре-
ние; если же магнитное колесо по какой-либо причине получит ускорение,
нагрузка генератора увеличивается, что вызывает замедление хода ма-
шины. Во гсзх случаях магнитное колесо возвращается в положение,
соответствующее нагрузке, благодаря „синхронизирующему вращающему
моменту". В виду вышеуказанной причины при параллельной работе не-
скольких синхронных машин между собой или с сетью возникают синхро-
низирующие моменты, поддерживающие машины в синхронизме. Во всех
случаях возвращение машины в положение, соответствующее ее нагрузке,
происходит не апериодически, т.-е. полный синхронизм устанавли-
вается не сразу или более или менее быстро, но вследствие инерции
больших вращающихся масс генератор, получивший ускорение, перейдет

за положение синхронизма и обратно; подобная игра, постепенно зату-
хающая, повторится несколько раз. Синхронизм будет достигнут после
нескольких „качаний". Амплитуда качаний уменьшается, т.-е. происходит
затухание качаний от действия механических причин (трение и сопроти-
вление воздуха) и электрических (потери в железе в сплошных полюс-
ных башмаках, потери в лазах в демпферных башмаках). Длительность
колебания зависит от направляющих усилий (синхронизирующего момента)
и маховой массы ротора (собственные колебания синхронной мшины).
Величину этих колебаний см. ниже. Во всяком случае для правильной
и надежной параллельной работы должны быть приняты во внимание
имеющие место в эксплоатации условия.

1.	Параллельная работа синхронной машины
с бесконечной сетью.

Напряжение и частота тока сети в этом случае остаются совер-
шенно без изменения. Если угол отклонения магнитного колеса со-
ставляет Д8 (электрический угол, при двухполюсной машине угол в про-
странстве), то возникающий синхронизирующий момент можно
принять пропорциональным углу Д8 и по Г ер гос у ’) имеем:
М = (р2:2л/) • /V • |(Р: Ем) -|- tg®]  Д8; в этой формуле: р—число пар
полюсов, f— частота тока, Р— напряжение у клемм в вольтах, ср—угол внеш-
него фазэвого сдвига, Д'— номинальная мощность в ваттах, Eso—общее
индуктивное падение напряжения при номинальной мощности исозср=1,
т.-е. включая „иапряжениэ поля якоря", соответствующее AW
(фиг. 1699).

Продолжительность периода собственного качания (полное качание)
в сек. составляет при синхронных машинах

То = (2л:р) • /2тгДГ: N[(P-. Eso) -f- tg?/,

где J—момент инерции вращающихся масс ротора в kgm2.

На практике дается обычно не момент инерции вращающихся частей
маховика J, а раскачивающий момент ег£>-=ч J iigili1'. Таким образом имеем:

_ 2тс д Г 2n fGD2	т = 7,37 1 / fGD2-

ЮГ	/ Р \ ИДИ ° Р г 7 р \

w(sT,8’)_ Nfc+‘e’)

Число собственных колебаний в SK будет соответственно равно

Собствеиное число колебаний не является таким образом величи- ной постоянной, ио зави- сит от условий нагрузки (cos ср)). При изменении costp от 0,6 до 1,0 оно	т0~	fGD2  Таблица 11.				
	СОБ Ср	1,0	0,9	0,8	0,7	0,6
	tg 9	0	0,48	0,75	1,02	1,37

1) ETZ—1900, стр. 188; 1903 г., стр. 561. Hilfsbuch f- Eiectrotechnik, 10 Aufl.,
Berlin, 1925, Ju’,. Springer.
увеличивается от 25 до 35%. Соответствующим распределением рабочего
и безваттного тока можно также изменить собственное число колебаний.

Если причины, вызывающие изменения угла &, повторяются периоди-
чески (вынужденные колебания), напр., если прилагаемая двигательная
сила неравномерна (поршневой двигатель), то может установиться резо-
нанс между собственными колебаниями и получаемыми импульсами
от первичного двигателя. Наступление резонанса может быть причиной
выпадения машины из синхронизма или возникновения качаний, кото-
рые могут вызвать периодические выравнивающие токи значительной силы,
делающие иногда невозможной правильную работу. Особое внимание надо
обратить на импульсы, которые получаются от первичного двигателя,
а именно при одноцилиндровой паровой машине и одноцилиндровом двух-
тактном двигателе внутреннего сгорания через каждый оборот, при че-
тырехтактном двигателе—через 2 оборота. При многоцилиндровой ма-
шине следует учитывать относительное расположение кривошипов для
отдельных цилиндров, а также и разную степень наполнения с обеих
сторон цилиндра. Индикаторные диаграммы машин, служащих для парал-
лельной работы, не должны отличаться друг от друга при постоянстве
нагрузки более, чем на 15% при всех нагрузках. При газовых машинах
снятые последовательно друг за другом диаграммы не должны разли-
чаться между собой более, чем на 10% до 12%; далее, не должны иметь
места пропуски во вспышках, особенно несколько пропусков, следую-
щих друг за другом. Анализом диаграммы тангенциальных усилии в отно-
шении гармоник (стр. 336) можно в каждом отдел,,ном случае установить,
имеются ли числа колебаний, которые представили бы опасность, как
близкие к собственным колебаниям, т.-е. были бы настолько близки, что
фактор увеличения С делается равным 1,1 до 1,05 (см. ниже) при дей-
ствующем импульсе, достигающем двойного нормального окружного усилия,
и ( = 2,0—при весьма малом импульсе (паровые машины). Если собствен-
ное числи колебаний Zn более или менее близко подходит к числу действую-
щих импульсов пе яичного двигателв, 2Д то происходит увеличение сдвига,
т.-е. увеличение степени неравномерности (стр. 333 и след.),
численно выражающееся „фактором увеличения" (Розенберг,
см. ниже) или „модулем резонанса" (Гергее). Если не принять
во внимание затухание, то фактор увеличения t=+2o2'. (Го2— 7Й2) —
=+гй2: (гй2—гс2), где То—продолжительность собственных колебаний,
Та—продолжительность импульсов двигателя, г,—собственное число коле-
баний, га—число импульсов двигателя.

По возможности должно быть соблюдено условие Т^>Та. Диаграмма
тангенциальных усилий должна быть подвергнута анализу в отношении
основных колебаний и высших гармоник, в отношении их порядка и ам-
плитуды (%,, Т„л, Та,. . .). Иногда останавливаются на 70, находящемся
между Та1 и Tav чтобы обойтись меньшими маховыми массами, напр.
при четырехтактном двигателе, но в таком случае должны быть приняты
особые меры предосторожности.

Если требуемый GD2 оказывается чрезмерно большим, то можно
для параллельной работы машин с одинаковым числом оборотов выбрать
и желательный GD-, если они будут включены при тактовом (кривошип-
ном) синхронизме, т.-е. так, чтобы диаграммы тангенциальных усилий
по времени покрывали друг друга. Параллельное включение в тактовый
синхронизм представляет ряд неудобств (большое внимание при парал-
лельном включении, сигналы, указывающие, что положения кривошипов
совпадают), но вместе о тем такая система параллельной работы предста-
вляет большую экономию в маховых массах. Если в сети имеются син-
хронные моторы пли одиоякорные умформеры, то такая система синхро-
низации представляет опасность в том отношении, что в них легко мо-
гут возникнуть маятникообразвые качания. При применении тормазов,
действующих по принципу вихревых токов по Д е т м а р у (регулируемый
электромагнит, возбужденный постоянным током, которым вызываются
вихревые токи в ободе маховика), достигается возможность включения
в параллель прп всяком положении кривошипа (полная длительная на-
грузка может быть достигнута вихревыми токами). Затруднения, вызы-
ваемые при параллельной работе, могут быть уменьшены путем включения
дроссельных катушек или трансформаторов (увеличение fls), уменьше-
нием воздушного зазора («Д изменением GD2, установкой регулятора
для горючего (регулятор см. далее).

Применение демпферных обмоток в полюсных башма-
ках обычно улучшает параллельную работу. Если при высокой степени
неравномерности двигателя демпферы слишком сильны, то маховые массы
теряют свои свойства аккумулятора, поглощающего энергию в период
одного оборота и отдающего затем эту энергию, и происходят значитель-
ные колебания в расходе электроэнергии.

Другое представление дает Розенберг. В его расчет входит по-
нятие: отношение реакций. Эта величина представляет отношение
синхронизирующего усилия и первоначального усилия качания. Отношение
реакций выражается следующим образом: q = 710 kqp (Та2:п) • (Ne:GD!),
где Ne -нормальная отдаваемая генератором мощность в Р. S. ' (полезная
мощность в Р. S.); Уд—продолжительность одного импульса двигателя;
к—отношение короткого замыкания равно частному от деления тока ко-
роткого замыкания при возбуждении холостого хода на нормальный ватт-
ный ток (номинальный ток и номинальный коэффициент мощности);
я—число оборотов в минуту; GD2—раскачивающий момент в kgm2;
nJ—коэффициент полезного действия генератора (в среднем 0,94); р—чис-
ло пар полюсов.

Если действительная мощность (отдаваемая мощность в kW), то
е = 965 kp- (Т2-.n)-(N-. GD2).

Коэффициент увеличения f (соответствует модулю резонанса
Гергеса) указывает, во сколько раз взятые из диаграммы тангенциаль-
ных усилий импульсы увеличиваются благодаря возвратному действию
машины переменного тока. Коэффициент увеличения £=1:(1—q). Так
как диаграмма тангенциальных усилий для одного оборота не может быть
точно разделена на 2, 4 или 6 равных частей и она различна для пря-
мого п обратного хода, отношение реакций необходимо исследовать не
только для главного колебания, но и для налагающихся второстепенных
высших колебаний, продолжительность которых равна половине, полному
и двойному обороту, q должно быть меньше или значительно
больше единицы (например, при синхронных моторах), так как при

Хютс. Т- И-	go
q — 1 t, = co. Благодаря противодействию синхронной машины мы
имеем:

при д = 1 : 20	1:10	1:4	1 ; 3	1:2	1

, с = 1,052	1,11	1,33	1,5	2	со

Критические значения наступают в случае, если при колебаниях, про-
должительность которых равна двойному, целому, половинному обороту,
q приближается к единице. В этом случае происходит приблизительный
резонанс между собственными колебаниями синхронной машины и коле-
баниями двигателя (Гергее) или возникает чрезвычайно значительный
коэффициент увеличения (Р о з е н б е р г). Вообще критический качающий
момент иа 1 PS: (72Ркрит: Лге = 710 kqp  Та2‘.п. Для синхронной
машины прп к = 3,75, г; — 0,94 и /=50 имеем для резонанса при
колебаниях продолжительностью в целый оборот:

Для резонанса при колебаниях продолжительностью -i- оборота критиче-
и

W	А

скип момент составляет — указанных чисел'

Для резонанса при колебаниях продолжительностью в 2 оборота
(4-тактные) указанные числа увеличиваются в 4 раза.

Для других значений к указанные величины пропорционально пере-
считываются.

Раскачивающий момент выполняют в 2 до 20 раз больше критиче-

ского I (т.-е. q равно до — I. Необходимо, таким образом, руководство-
\	Z 2м/

ваться не степенью неравномерности, ио раскачивающим моментом GD2.
Неравномерность, подсчитанная па основании условий работы двигателя
(стр. 334), должна быть сильно изменена в соответствии с имеющими
место колебаниям.I. Для однониллндровои паровой машины и быстро-
ходного двухцилиндрового четырехтактного газомотора допускают нерав-
номерность, достигающую 1:150. Для сдвоенных паровых машин и много-
цнлиндровых газомоторов особенно тихоходных, степень неравномерности
принимается 1 : 300, 1 : 500 и более при 2 = у-

Колебания регулятора могут также повести к нарушению параллель-
ной работы. Регуляторы двигателей должны быть не особенно чувстви-
тельны они должны обладать достаточной затухающей способностью,
чтобы они ие приходили в колебательное состояние вследствие неравно-
мерности в течение отдельных оборотов пли вследствие возвратного дей-
ствия распределительных механизмов. Часто регуляторы снабжаются
поэтому масляными тормозами, чтобы вызвать затухание этих коле-
баний. Регулятор должен ври постепенно" ь’велпчении нагрузки от холе-
стого хода до полной нагрузки уменьшить плавно число оборотов от 4 >4
до 6% в зависимости от того, будет ли первичный двигатель иметь
р а в н о м е р'н ый крутящий момент (водяная или паровая турбина,
поршневая машина, соединенная ременной передачей с двигателем), или
неравномерный (генераторы, непосредственно соединенные с поршневыми
двигателями). Перестановка регулятора производится во время хода
машины (см. стр. 1261), при чем регулятор должен позволить установить
постоянную частоту тока при всякой нагрузке.

2)	Параллельная работа двух синхронных машин
(по Гергее у). Если А = N • f(P: ESJ -j- tg <p|, B = 2nfJ:p2, to
числа колебаний отдельных машин при бесконечно мош,ной сети будут
zx = (1: 2 л) • V Ах :ВХ и z2 = (1: 2 л)  V А2'- В2 и общее число соб-
ственных колебаний обеих машин при параллельной работе

*1 3 = (1:2 л) • /Г(1:Ь1) + (1 :В2)]: [(! : А)+(1: А)]?

3)	Параллельная работа многих синхронных ма-
шин (С а р ф е р т ’). Если параллельно работают п различных синхрон-
ных машин (генераторы, моторы, умформеры), то для этой системы
имеем (и — 1) критических чисел колебаний. Если zx, z2 и z3
числа собственных колебаний отдельных машин, то критическое число коле-
бании Zx находится между Zi и я2, Z2—между г2иг3ит. д. Если от какой-
нибудь машины получается рабочий импульс с числом колебаний za (от
двигателя генератора или от машины, которая приводится в действие от
электромотора, например: от поршневого насоса), совпадающим, например,
с частотой^, то машины, обладающие собственным числом колебаний z 2 и zs,
могут притти в качание. Из вышеуказанного ясно, что при дальнейшем
включении в хорошо работающую параллельно систему новой синхронной
машины могут возникнуть затруднения и расстройство правильной па-
раллельной работы (из этих же соображений умформеры и синхронные
моторы снабжаются демпферными обмотками). Нужно поэтому, как ука-
зано выше (стр. 1264), контролировать, чтобы ни из одной работающих
в сеги машин-генераторов, моторов и умформеров не исходило импульс-
ного колебания za, близкого к собственным числам колебаний машин
zx, z2, zs и т. д.

d) Синхронные моторы и регуляторы фаз.

Еслп затормозить синхронную машину (см. стр. 1262), включенную
параллельно в сеть постоянного напряжения, то образуется угол отста-
вания '0 (фиг. 1703). Отданная электрическая мощность EI cos tp, если
ие принимать в расчет потери электрической энергии, равна механи-
ческой мощности, т.-е. отдаваемая мощность пропорциональна тормозному
моменту. Соответствующим возбуждением AWe можно установить коэф-
фициент мощности синхронного мотора равным единице, cos <р = 1.
Увеличив возбуждение (AWe) можно посылать в сеть намагничивающий
ток (отстающий безваттный ток). При иедовозбуждении синхронный
мотор получает магнетизирующий ток из сети, как и синхронный гене-

*) Mitt. ForiuAungsMb.. Н. 61, Berlin 1908.
ратор при соответствующем возбуждении (см. стр. 1261). Если угол iV = 90°

то машина выпадает из синхронизма.

Если будем наносить на диаграмме ток машины/прп различных на-
грузках в зависимости от тока возбуждения 1е, то получим V-образные
кривые (фиг. 1704).

1.	Предельный момент. Предельный момент синхронного мотора
при нормальном возбуждении зависит от отношения короткого замыкания
и7, = If. :1„, отнесенного к возбуждению холостого хода. Предельный

2.	Пуск в ход синхронных моторов. Синхронные моторы синхронизи-
руются при пуске, как и синхронные генераторы. Для их пуска тре-
буется пусковой мотор и приспособления для синхронизации (см. стр. 1342).
В последнее время пуск синхронного мотора производится также при
помощи демпферных обмоток, как мотора с короткозамкнутым якорем

з виде беличьею колеса (см. стр. 1278) при пониженном напряжении

до

1 1

— нормального)

. При

включении

возбуждения мотор сам входит в син-

хронизм (табл. 12). Устроив фазовую обмотку в увеличенных для этого
полюсных башмаках, можно производить пуск синхронного мотора, как
синхронного е реостатом в цепи ротора. По достижении числа оборотов
соответствующего нормальному скольжению фазовая обмотка ротора
возбуждается постоянным током и мотор самостоятельно достигает син-
хронизма. Пределы мощности, пусковой момент и макси-
мальный синхронный момент для машин завода Сименс-
Шу кер т могут быть взяты из таблицы 12.

3.	Изменение направления вращения синхронных моторов при трех-
фазном токе производится изменением направления вращения якорного
поля, т.-е. переменив две фазы. Однофазные моторы могут быть
синхронизированы в оба направления вращения.

4.	Синхронный мотор как регулятор сдвига фаз. Возможность
отдавать в сеть намагничивающий ток делает синхронные моторы регу-
лятором сдвига фаз.
Таблица 12. Синхронные моторы.

Способ синхрони- зации	Синхронный мотор с демпферами в виде беличьего колеса						Синхронный мотор с обмоткой для пуска						Синхронизация асин- хронным мотором						
Схема	   ч и—																		
															Tl	ля		°	
Cos <р при разной нагруз- ке в kW (различные пунктирные линии '•( ответствуют раз личному постоянно- му возбуждению.							о						¥ л						
	л-  « ~						к			1			s °		As?				
			s, J					(					<						
																	"Г’		
							ЙТ ‘,0			1				’.o o.e			т-		
	н 10			Т,-															
										1									
	06																		
									QS'										
				g,				t 0		k				1	у					
																			
		«О во 120						w> so tzofy					tu		W во 120%				
Предельные мощ- ности 	  Наивысшее напря- жение 	  Пусковой момент .  Синхронный макси- мальный момент .  Асинхронный мак- симальный момент	8,5-20000 kW  10000 V 80%,  180»/.						20—700 kW  10000 V  100 -150»/.  170"/.  180-200»/,						40—2000 kW  10000 V 180-200”/.  150»/.  200"/.						

Синхронные моторы, работающие без нагрузки, применяютси часто
в качестве регуляторов сдвига фаз для самых значительных мощностей.
Размеры намагничивающего тока для различных синхронных моторов,
при их работе в качестве регуляторов сдвига фаз, даны в таблице 12
для различных величин нагрузки (безваттный ток, деленный на ток
машины = sin <р; ваттный ток, деленный на ток машины = cos <р).

D. Асинхронные машпны переменного тока.

Асинхронные машины, в виде трехфазных асинхронных
моторов (индукционные моторы), приобретают все большее значение.
Причиной является проста» конструкция их и, главным образом, все
большее распространение районных станций, распределяющих электриче-
скую энергию в форме трехфазного тока.

Асинхронные моторы возбуждаются подводимым к статору трехфаз-
иым током (вращающееся поле) и самостоятельно трогают с места, раз-
вивая при этом некоторый момент. Токи в роторе получаются трансфер-
маторным действием статора. Однофазные индукционные моторы (стр.
1282) при трогании с места развивают только незначительный момент.
Асинхронные моторы с короткозамкнутым ротором (моторы
с беличьим колесом) являются наиболее простым и надежным двигателем.
Область их применения ограничена величииой пускового тока
(стр. 1274), каковая, в свою очередь, ограничена условиями присоединения
к сети электрических станций. Кроме того, применение этих моторов
ограничено еще тем, что пусковой момент их во многих случаях
не имеет достаточной величины. Большие моторы поэтому имеют ротор
с фазовой обмоткой, последовательно с каковой через контактные
кольца при пуске присоединяются пусковые сопротивления для уменьше-
ния пускового тока и одновременно увеличения пускового
момента (стр. 1276).

Пояснение терминов. Переменный и трехфазиый ток (стр. 1200)
(REM) (стр. 1352).

Измерения при асинхронных машинах (стр. 1365).
Нормальное обозначение клемм.

Сеть и статор (якорь), как в синхронных машинах,
ротор (трехфазный) . . . и, v, w,

„ (двухфазный) ... и до ж, у/ до v.

Такие же обозначения применяются и иа клеммах соответствующих
аппаратов для пуска.

Потоп1 и коэффициент полезного действия
(стр. 1365;.

Коэффициенты иолезн ого действия и коэффи-
циенты мощности для небольших моторов могут быть взяты по
таблице 13, для средних моторов — по DfN VDE 2650/2651 по таблице 14,
для моторов водонепроницаемых—по DIN VDE 2652 по таблице 15.

Для работы мотора при неполной нагрузке коэффициент
мощности может быть взят по таблице 16, коэффициент полезного дей-
ствия—по таблице 17.

Таблица 13. Небольшие трехфазные моторы.

Число об./мии	Мощ- ность kW	0,15	0,55	1Д	1,5	3,0	4,0
8000	cos 9	-(69)  - (0,8)	— <78)  — (0,84)	~(80)  — (0,87)	80(81,5)  0,85 (0,88)	81,5 (84)  0,86 (0,89)	82 (84,5)  0,86 (0,89)
1500	COS ср	-(64)  — <0,73)	74 (81) 0,72 (0,77)	76 (81,5)  0,76 (0,82)	79,5 (82,5)  0,80 (0,83)	82(84,5)  0,83 (0,86)	83,5 (85,5)  0,84 (0,87)
1000	Т]  COS ср	—	70 (76) 0,66 (0,71)	75,5 (79,5)  0,71 (0,77)	77,5(81)  0,74 (0,78)	81 (83,5)  0,78 (0,81)	82 (84,5)  0,80 (0,82)
750	Ч  COS <р	—	—	—	77,5 (78,5) 0,69(0,74)	79 (81,5)  0,75 (0,78)	—

Числа в скобках отиосятся к моторам с короткозамкнутым роторе м.
Номинальное напряжение: 125, 220 и 380 V (редко 500 V). Указаны син-
хронные числа оборотов (и8).
Таблица 14. Трехфазиые моторы средней мощности.

Число об./мии	Мощ- ность kW	7,5	15	зс	50	100	2С0	250
3000	cos 9	83 (86) 0,87 (0,89)	85 (86,5)  0,89 (0,89)	88,5 (88,5)  0,90 (0,90)	89,5 (89,5)  0,91 (0,91)	90,5 (90,5)  0,91 (0,91)	92	—  0,92 —	92,5  0,92 -
15DD	Ч] cos 9	85 (87) 0,85 (0,87)	87,5 (87,5) 0,87 (0,87)	89 (89) 0,89 (0,89)	90 (90) 0,90 (0,90)	91(91) 0,90 (0,90)	92,5 —  0,91 —	93	-  0,91 -
того	V 008 9	84 (86) 0,83 (0,85)	86,5 (86,5)  0,85 (0,85)	88,5 (88,5)  0,87 (0,87)	90(90) 0,88 (0,88)	91(91) 0,89 0,89)	92,5 —  0,90 —	93	-  0,90 —
750	П  cos 9	83,5 (84)  0,81 (0,83)	(86) 0,84 (0,84)	88(88) 0,86 (0,86)	89,5 (89,5)  0,87 (0,87)	91 (91) 0,88 ( ,88)	92	—  0,89 —	92,5 -  0,89 -
600	cos 9	83,5 (84)  0,79 (0,81)	85.5 (85,5)  0,81 (0,82)	87,5(87,5) 0,83 (0,83	89 (89) 0,85(0,85)	90,5(90,5)  0,86 (0,86)	92	—  0,88 -	92,5 -  0^88 —
500	cos 9	— —	85 (85) 0,78 (0,79)	87 (87) 0,81 <0,80)	85,5 (88,5)  0,83 (0,82)	90,5 (90,5) 0,85(0,85)	92	—  0,86-	92,5  0,87 -

Числа в скобках относятся к моторам с короткозамкнутым ротором.

Указаны синхронные числа оборотов (ns).

Максимальный вращающий момент: в 2—2,5 раза больше

номинального вращающего момента. При числах оборотов от 7 О до
500 об./мин и при мощностях меньших 15 kW в i,6 до 2 раз больше
номинального вращающего момента (номинальный вращающий момент
в mkg равен номинальной мощности в ваттах, деленной на синхронное
число оборотов; или точно = 0,973 N: п *).

Рабочее напряжение: 220V от 0,125 до 160kW, 380V от

0,33 kW и выше, 500 V
от 3 kW, 3000 V от
30 kW, 5000 V от 80 kW,
6000 V от !25kW и
выше.

Полный вес Gg и вес
ротора Gi в t, маховой
момент GD2 в tm2,
Qi количество воз-
духа для охлаждения в
m3/sec, скорость воздуха
для охлаждения в под-
водящих и отводящих
каналах от 4 до 5 nr'sec.

Номинальное напря-
жение: 3000, 5000 и
6000 V (до 400 kW
также 380 и 500 V).

Таблица 15. Нормализованные водонепро-
ницаемые моторы.

па = 1500. Герметически закрытые от воды
с ротором с контактными кольцами и приспо-
соблением для подъема щеток фирмы SSW.

Мощность kVV	200	400	640	1000	1600
7)	93	93,5	94	94,5	95
cos 9	0,86	0,87	0,87	0,88	0,88
	2,05	3,62	5,0	8,15	11,3
Gl	0,52	0,96	1,27	2,36	3,3
	0,035	0/ 74	0,i 39	0,31	0,53
«1	0,75	1,4	2,0	2,4	8,2

*) п = действительное число оборотов.
Таблица 16. Коэффициент мощности.

Коэффициент мощности						Коэффи цпев			т мощности.		
и	.8		и	Я	в	я		я	я		и
				f й							й
		«Г Р->		и>_ >>							
и Д	•S &1	К &	к р?		я 5	я Й1	я	и &	я 21	я &  &	
Д К	д й	с' Д	д' д	д а	д д	д' д	д д	&х	е а		с д
0,74	0,87	0,90	0,91	0.91	0,90	0,50	0,70	0,80	0,83	0,84	084
0,72	0,85	0.89	С,90	0,90	0.S9	0,49	0.69	0,78	0,82	0,83	0,83
0,67	0,82	0,87	0,89	0,89	0,88	0,48	0,68	0,77	0,81	0,82	0.82
0,63	0,80	0,86	0,88	0,88	0,87	0,47	0,67	0,76	0,80	0,81	0,81
асе	0,78	0,85	0.87	0,87	0,86	0,46	0,65	0,75	0,79	0,80	0,80
0,58	0.77	0.84	0,86	0,87 0,86	0,86	0,44	0,63	0,73	0,78	0,80	0,80
0,56	0.74	0,82	0,85		0,86	0,42	0,62	0,72	0,77	0,79	0,79
0,54	0,72	0,81	0.84	0,85	0,85	0,40	0,60	0,70	0,76	0,78	0,78

Таблица 17. Коэффициент полезного действия.

Коэ j фициент полезного действия

Коэффициент полезного действии

о		при ’/, нагрузки	прн нагрузки	при 'It нагрузки	прп 514 нагрузки | 			1	При 6/< нагрузки	при V* нагрузки	прп 2/4 нагрузки	при нагрузки	при 4(4 нагрузки	при нагрузки	при в14 нагрузки
1 при Ч.	й 0  -3  31											
	88	92.5	93,5	94	93,5	92,5	77	84,5	86	86	84 5	82
	S7	91,5	92,5	93	92,5	91,5	76	83,5	85	85	83,5	81
	86	91	92	92	91,5	90	74,5	82,5	84	84	82,5	80
	85	90	91	91	90	88,5	73	81,5	83	83	81,5	79
	83	89	90	90	89	87	71,5	80,5	82	82	80	77
	82	88	89	89	88	86	70,5	79,5	81	81	79	76
	80	87	88	8S	87	85	69	78,5	80	80	78	75
	79	86	87	87	85,5	83	67	77	79	79	77	74
		Ков	стрп	ьЦПЯ	1СПНХ	роннь	IX ма	[ПИН	перем	внног	0 ТОШ	1.

1.	Статор и обмотка статора. Статор (первичный якорь)
собран так же, как и статор синхронной машины, из изолированных
листов железа и для лучшего охлаждения делится воздушными каналами
на отдельные пакеты (стр. 1245). Обмотка статора1) соответствует
вполне обмотке статора синхронной машины (стр. 1247).

Как правило, употребляются полузакрытые пазы, чтобы иметь воз-
можно небольшой ток намагничивания, от которого в свою очередь зави-
сит коэффициент мощности (cos ). В м о т о р а х Высокого
напряжения применяются открытые пазы для того, чтобы иметь
возможность вложить обмотки асфальтированные (пропитанные компаунд-
ной массой), но при этом необходимо закрывать открытые пазы маг-

’) Arnold, Wechselstromtechnlk, 2 Aufl., Ill Band, B»rlin, Jul. Spinger.— Richter,
Ankerwicklungen filr Glcich- und Wechsclstrommaschinen, Berlin, 1920, Jul. Springer.
иитными клиньями (собранными из отдельных листов железа1
часто так же употребляются обмотки полушаблонные (стр. 1245), которые
возможно вложить в полузакрытые пазы. Для понижения тока намагни-
чивания необходимо воздушный зазор между статором и ротором выполнить
настолько малым, насколько только возможно по соображениям механи-
ческой конструкции. При небольших моторах выполняют зазор меньше
1 mm. В моторах для тяжелых условий работы (для металлургических
заводов, крановой работы и т. п.) выполняют воздушный зазор несколько
большим. В больших

машинах необходимо
иметь из-за одно-
стороннего магнит-
ного притяженияпри
сработавшихся вкла-
дышах особенно со-
лидные валы и под-
шипники (применя-
ются также ролико-
вые подшипники) и
прочные фундамент-
ные плиты. В кон-
струкции небольших
моторов и моторов

средней мощности	Фиг. 1705.

преобладает тип с

щитовыми подшипниками, указанный на фиг. 1705. Мотор трехфазного
тока фирмы SSW, закрытья!, с вентиляцией, с контактными кольцами
и приспособлением для подъема щеток. Мощность 9 kW, и == 1500 об./мин.

2.	Ротор и роторная обмотка. Ротор (вторичный якорь)
выполняется из листов железа, собранных между двумя нажимными
шайбами, подобно якорю машины постоянного тока, но только с закрытыми
или полузакрытыми пазами (см. выше). Особенно проста конструкция
короткозамкнутого ротора с круглыми или прямоугольными
стержнями, неизолированными, замкнутыми накоротко на обоих концах
ротора при помощи бронзовых или медных колец большого сечения
(обмотка „беличье колесо"). Границы выполнения см. выше. Фазовая
обмотка выполняется или катушечной при небольших машинах, или
стержневой с двумя проводами в пазу при больших машинах, пли даже
с одним проводом в пазу при очень больших машинах. Стержневая
обмотка может быть выполнена следующим образом:

Обходная обмотка с лобовыми соединениями большей частью
в двух плоскостях (одно рядом с другим при одном проводе на паз).
Прп п проводах на полюс и фазу обмотка каждой фазы п раз обходит
якорь, или как

обмотка постоянного тока с лобовыми соединениями
в двух плоскостях (одно под другим, см. фпг. 1653) подобно якорям
постоянного тока. Для лучшего использования обмотку выполняют почти
исключительно, как разрезную в 6 местах (или кратном 6) обмотку
постоянного тока, части которой соединены таким образом, что в одном
пазу токи имеют одинаковое направление. В двух половинах обмотки
наводятся напряжения, одинаковые по фазе; эти половипы соединяются
между собой пли последовательно, или параллельно.

Концы обмоток обыкновенно присоединяются к контактным
кольцам. При помощи контактных колец в цепь ротора можно вво-
дить сопротивление для пуска в ход. Для уменьшения изнашивания и
потерь па трение контактные кольца выполняются большей частью с при-
способлением для короткого замыкания и подъема щеток.
Это приспособление обеспечивает правильную последовательность корот-
кого замыкания и подъема (фиг. 1705).

Меру использования машины дает величина мощности С
в уравнении N = С (D : 100)2 I (п: 100) kW,

где D— диаметр якоря в cm, I — длина якоря без воздушных
каналов в ст, п — число оборотов в минуту, N — мощность мотора в kW.
Величина мощности С зависит от полюсного деления т.

При полюсном делении к = 10,	20,	30,	40,	55 ст.

С соответственно равно 1,2	1,8	2,2	2,4	2,8.

Ь) Способ действия асинхронных машин.

1.	ЭДС в асинхронных машинах. В магнитной цепи асинхронной

машины, представленной на фиг. 1706, получается так же, как и в цепи

трансформатора, магнитный поток, величина которого определяется из
формулы Eplt — 4,44 ftdfwi Ф 10“8 V (пренебрегая омическим сопроти-
влением). В этой формуле flvi—коэффициент

обмотки (стр. 1253), Ер}1—напряжение на
фазу, —число витков статора на фазу.
Прп потоке, расположенном в пространстве
по синусоиде (асинхронные моторы трех-
фазного тока), Ф = (2: л) к, где
23/niax представляет максимальное значе-
ние индукций в воздухе. Прп больших на-
сыщениях магнптой цепи получается откло-
нение от кривой синусоидального распреде-
ления поля и максимальное значение ^/шах

получаетсн меньшей величины, чем сле-
довало бы при синусоиде. Прп неподвижном и разомкнутом роторе
поток Ф (пренебрегая рассеянием) сцеплен с обмоткой ротора, имеющей
w., — витков на фазу. Напряжение ротора при неподвижном роторе
(пусковое напряжение) равно Ер1,2 — 4,44 fw2 fw2 Ф 10~8 V и передаточное
число равно й — f,,^ w, : fw2	если /'(1, = fw2, что приблизи-

тельно всегда имеет место.

2.	Ток намагничивания и ток холостого хода. Ток намагни-
чивания I получается такой величины, что возникающие (намагни-
чивающие) ампер-витки могут пропустить через магнитную цепь выше-
указанный магнитный поток, соответствующий напряжению * у клемм.
Расчет лучше всего получается при	Ток холостого хода

Е1. и. Maschinenbau, Wien, 1910. S. 857-
складывается геометрически из тока намагничивания (безваттная сла-
гающая тока холостого хода) и из тока потерь при холостом ходе
(потери в железе и на трение) (ваттная слагающая тока холостого хода).
Воздушный зазор по возможности мал.

3.	Идеальный ток копоткого замыкания. Если при неподвижном
роторе 1) обмотка статора приключена к напряжению сети, то в статоре
получается ток, который в состоянии вытеснить вышеуказанный нормаль-
ный поток Ф в цепь потока рассеяния. Этот ток короткого замыкания
если принять во внимание омическое сопротивление, представляет собой
действительный ток короткого замыкания; не принимая же во
внимание омического сопротивления, имеем идеальный ток короткого
замыкания Iki. Этот последний, таким образом, как и — исключительно
ток намагничивания и отстает от напряжения (ЭДС), как и ток нама-
гничивания на 90° (фиг. 1709).

4.	Коэффициент рассеяния. Магнитный поток в статоре Ф1 больше
магнитного потока в воздушном зазоре, а именно Ф1 = (1 -ф- tj) • Ф{;
поток в воздушном зазоре болылеФ/потока в роторе, Ф/ = (14-т2) • Ф2.
Коэффициенты рассеяния и та невелики. Величина их зависит от
размера воздушного зазора о и от формы пазов (между собой коэффи-
циенты т, и т2 не всегда равны). Для общего коэффициента
рассеяния действительно по В е h г е к d‘y равенство Ф, = (1	т') Ф.,,

где т' = т, -}- г2 Tj Tg. Пренебрегая малойвеличиной т, т2 по сравнению
С т, Tg, имеем т' = Hj -|- т8. Примерно величину коэффициента рассея-
ния можно определить по уравнению т' = С (6 : -с), где С =10 —15.
Более точно коэффициент рассеяния определяется по току намагничи-
вания I и идеальному току короткого замыкания 1к[

5.	Вращающий момент и скольжение. Если бы ротор мотора, имею-
щего 2р полюсов, вращался синхронно с угловой скоростью <oj = 2r.f\: р
вращающегося поля, то в роторе не могли бы индуцироваться никакие
токп и не мог бы возникнуть и вращающий момент. Для получения
токов в роторе необходимо поэтому относительное движение поля к ротору
(асинхронизм). При небольшом сопротивлении короткозамкнутой обмотки
ротора достаточно при полной нагрузке от 3 до 6% меньшей угловой
скорости ротора и>2 — %кп: ^0, где п — число об./мин; эта разность
скоростей называется скольжение ы'з и часто выражается в про-
центах, s = 100 (ш;—ш2): wj, или s = 100 If,— f2): f\, где f2 — рп: 60-
число периодов вращения. Число оборотов при полной нагрузке, таким
образом, только гемногим отличается от числа оборотов при холостом
ходе (шунтовой характер, стр. 1216).

Вращающий момент мотора трехфазного тока, практически
действующий на валу его, равен приблизительно = N: пв, где А’—
номинальная мощность в ваттах и ns — синхронное число оборотов, т.-е.
число оборотов статорного вращающегося поля.

Для понимания работы трехфазного мотора важно знать точное зна-
чение вращающего момента, включая момент трения: оио равно

Л/д = 0,973  N: п — 0,973 • Ns : п„

’) Обмотка ротора замкнута накоротко.
где п — действительное чпсло оборотов, 7V5 — мощность мотора в воз-
душном зазоре (см. ниже) в ваттах.

Вращающий момент не зависит от числа фаз т2 в роторе. Число
фаз ротора не обязательно должно быть равно числу фаз т1 статора.
Можно при двухфазных моторах (mt — 2) применять в роторе трехфаз-
ную обмотку (»и.2 = 3) и наоборот.

Скольжение s и вращающий момент Мц находятся в известной
существенной зависимости друг от друга. Скольжению з соответствует
известное „число оборотов скольжения" па— п, где па— синхронное
число оборотов. Число оборотов скольжения относится к синхронному
числу оборотов, как потери в меди юотора VCu относятся ко всей пере-
данной ротору мощности, т.-е. мощности в воздушном зазоре; итак,
s = (ns — n)'.ns — (потери в меди ротора): мощность в воздушном зазоре,
или в процентах	_ 1QQ • 3 123 Д2

S 9,81 л (па: 30) Ма ’

если Д, — сопротивление одной фазы обмотки ротора при трехфазной
обмотке" (мощность в воздушном зазоре = вся подводимая к мотору мощ-
ность — потери в статоре).

Вращающий момент при скольжении з = 0, илп при 0%, равен О
Величина момента возрастает с увеличением скольжения, достигает скоро
максимальной величины н затем медленно убывает до момента прп непо-
движном роторе (з = 1 или 100%) (пусковой момент, фиг. 1707).

Из круговой диаграммы (стр. 1277) можно вывести, что М#т =
== 2 : [(з: з'и) + (sm : з)] (фиг. 1708 ’) кривая я), где Mdm - максимальный
момент или перекидной момент, sm — скольжение, соответствующее макси-
мальному моменту при короткозамкнутой цепи ротора — „скольже-
ние падеиия“, при превышении которого обороты мотора падают
(мотор останавливается) (Kloss, Archiv fur Elektrotechnik, 1916, S. 59).
Пусковой момент Mia (s = 1 пли 100%) можно определить, если известно sm.
Например, если з1и = 0,20 или 20%, то Маа можно определить по кри-
вой а для отношения s: sm — 5.

Если для пуска (стр. 1278) или для регулировки числа оборотов
(стр. 1280) включают сопротивление в цепь ротора, то для определенного
момента Мл справедливо равенство

_	$!/.’• '% ” (-^2	• ^2»

’) нанесено в процентах от	~ кратное от sm.
где s0 — скольжение без сопротивления в цепи ротора, s„. — скольжение
при сопротивлении в цепи ротора, R2 — сопротивление ротора, Rm — вклю-
ченное пусковое сопротивление. Таким образом получаются для различ-
ных отношений RW:R2 следующие кривые моментов (фиг. 1708) см.
таблицу:

а
Ъ

с
d

6.	Круговая диаграмма. Если известен из расчета, или по измерению,
ток намагничивания и ток короткого замыкания 1к или Ikit то диа-
грамма Гейлавда или упрощенная круговая диаграмма, согласно
фиг. 1709, дают возможность наглядно разобраться в работе мотора и во
взаимоотношении токов. Круговая диаграмма выводится из диаграммы
трансформатора (стр. 1309), при чем асинхронный мотор представляет
из себя род трансформатора со вторичной обмоткой, расположенной по
окружности. Так же, как и в трансформаторе, токи при нагрузке
уравновешиваются так, что первичные и вторичные ампер-витки AW
дают в результате AW — намагничивания, необходимые для создания
магнитного потока Ф (стр. 13USJ.

При расчете известные — а'Ъ’ = аЪ и l/a — ad отклады-
ваются на диаграмме в определенном масштабе токов (1 ст = а?А).
Таким образом определяется круг по диаметру bd\ 1к = аск определяется
графически по углу срА', который образует 1к — аск с осью У; ср'д. опре-
деляется также по расчету из уравнения cos cpj' = гк: У Жд2 гк2 где
xf. = Ерк : Ikt и rk = rj 4* где — соответствует приведенному
в первичной цепи омическому сопротивлению [(?2j =r2(wi; wa)2]; o’b—ток
холостого хода = 10.

При измерении 1„ измеряется непосредственно, а I выво-
дится, как безваттная слагающая 10-, тоже и 1к = аск, и cos соответ-
ственно а'ск определяются при помощи измерения ваттметром (необхо-
димо экстраполировать). Таким образом известен центр круга О и
самый крут. Потери в железе = с'с" необходимо определить при помощи
разделения потерь холостого хода (стр. 1366).

В обоих случаях а'с = I представляет, в определенном масштабе
токов, номинальный ток с соответствующим ему углом сдвига фаз; Ьс — 12
представляет собой ток ротора при : w2 — 1.

По масштабу токов определяется масштаб мощности (1 ст =
= ЪЕрк - х Watt). При этом масштабе: скрк — потерям в меди ротора
при коротком замыкании, рк ск — потерям в меди статора также при
коротком замыкании, сс" — подводимой мощности при номинальной
нагрузке, с' с" = потерям в железе, ср — мощность, передаваемая через
воздушный зазор, cl — мощность ротора (полезная отдаваемая мощность
-ф потери на трение}. Масштаб моментов для ср определяется из урав-
нения Ма = 073 X (мощность воздушного зазора: синхронное число обо-
ротов). Таким, образом получается максимальный вращающий момент МЛт
по фиг. 1700 и пусковой вращающийся момент скрк при короткозамк-
нутом роторе. Небольшие имевшие здесь место отступления практи-
чески допустимы. Более точная диаграмма (О с с а н н а) сложнее и только
при. небольших моторах дает более точные результаты.

7.	Пуск асинхронных моторов. При пуске больших моторов необхо-
димо для уменьшения толчка тока при пуске и для увеличения пускового
момента применять особые приспособления. Наиболее существенные виды
пуска следующие:

Мотор с короткозамкнутым ротором. Включение мотора
при помощи рубильника в цепи статора. При этом по-
лучается сильный толчек тока и, как следствие, значительные колебания
напряжения сети при включении, а также сильный механический толчок
мотора. Поэтому этот род пуска допустим только для небольших мото-
ров или для моторов, которые пускаются в ход всегда вхолостую. Иногда
моторы с короткозамкнутым ротором для того, чтобы уменьшить толчок
тока при пуске (не поступаясь простотой устройства) и чтобы увеличить
пусковой момент (см. выше, 6), выполняются со сравнительно большим
сопротивлением Л2 вторичной цепи (цепи ротора). Это увеличение сопро-
тивления ухудшает коэффициент полезного действия мотора.

Можно также достичь увеличения сопротивления в короткозамкну-
тых роторах при холостом ходе1) с помощью „оттеснения" тока
(стр. 1106) в массивных медных проводах, расположенных в узких, глу-
боких пазах. При пуске на них действует полная частота тока и поля
рассеяния, и таким образом токи ротора в проводах „оттесняются"
наружу в радиальном направлении, что как бы уменьшает сечение про-
вода. При работе же на провод действует только небольшая периодич-
юсть скольжения, при которой ток ротора распределяется равномерно
то всему сечению меди.

Особые пусковые сопротивления. Д л я моторов с коротко-
замкнутыми якорями. Пусковое сопротивление включено в цепь
тока неподвижной части (в большинстве случаев неприменимо). Мотор
пускается с пониженным напряжением и со слабым крутящим моментом,
так как момент уменьшается пропорционально квадрату напряжения.
Подобное же действие достигается пусковыми трансформаторами, при
помощи каковых напряжение повышается ступенями (очень часто приме-
няется для моторов любой величины, пускаемых в ход вхолостую нли
с незначительным крутящим моментом: например, для приведения во вра-
щение центробежных насосов). При этом способе моторы могут быть
пущены в работу без особых проводов и переключения издали, напри-
мер—с центральной станции. Подобное же действие только при двух
ступенях напряжения можно получить при трехфазном токе переключе-
нием статорной обмотки со „звезды" на „треугольна к“. Каждая * 2

Если ми в,но ст., в этой форм, выражена в ваттах следует брать 0,973 вместо 973,

2) ETZ, 1918, S. 483. El. und Maschinenb., Wien, 1926, S. 87.
фаза получает тогда сперва напряжение : У^З, после же переключения
к ней подводится напряжение Е.

При переключении на „треугольник" моторов нагруженных полу-
чается сильный толчок тока. Во избежание этого толчка тока приме-
няются механические пусковые приспособления: напри-
мер, центробежная муфта, пристроенная в ременном шкиве,
которая соединяет вал ротора с ременным шкивом только по достижении
мотором полного числа оборотов. Такие конструкции выполняются фир-
мами SSW!), AEG и др. Интересное решение вопроса представляет
соединение под названием „А1Ьо“-муфта 2 2), при котором включение муфты
принудительно связано с моментом переключения на „треугольник".

Для моторов с контактными кольцами пусковое со-
противление включено в цепь ротора. Получается большой пусковой
момент, при чем возможно постепенное повышение его таким образом,
что даже при полной нагрузке получается постепенный разгон мотора
при незначительно увеличивающейся силе тока. Такое устройство с пуско-
вым сопротивлением применяется наиболее часто. Число ступеней пуско-
вого сопротивления3) и величину сопротивления можно определить для
мотора трехфазного тока графически так ate, как для моторов постоянного
тока с шунтовой характеристикой (стр. 1235); Imin — ток, соответствующий
максимальному крутящему моменту Л/йшах при включении, /min — ток,
соответствующий моменту Ма, при каковом возможно переключение на
другую ступень, R„— сопротивление ротора на фазу, Rlt R2 и т. д.—
суммарные сопротивления на фазу. Пусковые реостаты для моторов до
100 kW нормированы VDE в отношении числа ступеней и т. д. (REA'.
Число контактов реостата для двухфазных моторов может быть несколько
меньшим, чем для трехфазных. Поэтому иногда небольшие моторы выпол-
няются с двухфазным ротором.

Вспомогательные обмотки во вращающейся (вторичной) части мото-
ров. Вращающаяся часть имеет две самостоятельные обмотки, а именно:
одну обмотку, постоянно замкнутую со сравнительно высоким сопроти-
влением, и другую обмотку с незначительным сопротивлением, которая
замыкается после пуска мотора в движение. Замыкание второй обмотки
может выполняться автоматически при помощи центробежного замыка-
теля.

Ротор с противосоединеипем (система Г е р г е с а). Вспо-
могательная обмотка включена прп пуске противоположно главной
обмотке, при достижении же мотором известного числа оборотов пере-
ключается последовательно с главной обмотки. Моторы до 10 kW
пускаются примерно прп 3/4 нагрузки. Толчок тока и колебание напря-
жения только немногим превышают таковые при якоре с контактными
кольцами. Во избежание толчка тока необходимо моторы большой мощ-
ности пускать в ход прп уменьшенной нагрузке. Эта система применима
до 80—100 kW при пуске в ход без нагрузки.

1) ETZ, 1924, S. 1064.

2) Wittellungen der Vereinigung d. E. W. 1925, S. 589=

ETZ, 1894, S. 644.
8.	Регулирование числа оборотов. Регулирование сколь-
жения достигается при помощи включения сопротивления в цепь ро-
тора (стр. 1276). Этот способ регулирования неизбежно влечет за собой
потери. Величина потерь определяется соотношением: скольжение s =
= потерям в меди ротора, деленным на мощность воздушного зазора
(стр. 1276). Такая регулировка применяется, например, при преобразова-
телях Ильгнера для соединений по схеме Леонарда (стр. 1242).
При регулировке оборотов при помощи скольжения мотор теряет харак-
теристику шунтового мотора, так как число оборотов значительно зави-
сит от нагрузки.

Можно регулировать число оборотов без потери при помощи каскад-
ных соединений, при чем анергия, поглощаемая при регулировании
скольжением в сопротивлениях, механически используется „второй ма-
шиной". Второй машиной может служить непосредственно соединенный
мотор трехфазного тока, к обмотке статора какового подводится
от контактных колец ток ротора „первичного мотора". Возможен
также подвод тока к роторной обмотке второй машины непосредственно
от ротора первичного мотора без помощи контактных колец. В этом
случае во второй машине обмотки ротора и статора как бы переставлены
одна на место другой. При каскадном включении число оборотов аггре-
гата соответствует числу оборотов мотора с числом полюсов, равным
сумме числа полюсов обеих машин. Если применять два мотора с раз-
личными числами полюсов, то возможно получить четыре различные
скорости, смотря потому, работают ли моторы в отдельности или же со-
единены в каскад.

Второй машиной может быть также одиоякорный преобра-
зователь, дающий ток для мотора постоянного тока, непосредственно
соединенного с первой машиной (каскадные схемы Кремера); затем,
второй машиной может быть непосредственно соединенный коллек-
торный мотор трехфазиого тока с регулирующим транс-
форматором.

С помощью переключения полюсов возможно менять число
оборотов ступенями без потерь. Если ротор имеет фазовую обмотку, то
переключение полюсов должно быть и в статоре, и в роторе. Поэтому
лучше всего применять коротко-замкнутый ротор (беличье колесо) оди-
наково работающий при разных числах полюсов. Для переключения
полюсов применяются или две независимые друг от друга
обмотки с различным числом полюсов, или же части обмотки вы-
полняются так, что переключением получается другое число полюсов.
Моторы с переключением полюсов имеют при всех оборотах шунтовые
характеристики. Применяются они, между прочим, в моторах для элек-
трических железных дорог трехфазного тока. Изменение напра-
вления вращения асинхронных моторов достигается переключе-
нием двух проводов подводящих ток, так как направлеиие вращения
вращающегося поля изменяется от перемены двух фаз.

с) Улучшение коэффициента мощности в асинхронных машинах.

Работа нормальных асинхронных моторов всегда вызывает в сети сдвиг
фаз. Коэффициент мощности этих моторов при полной иагрузке в редких
случаях превышает cos 'f = 0,9, при работе же вхолостую понижается
часто до 0,2—0,3 (таблицы 13 - 16, стр. 1270). Поэтому в некоторых
случаях выгоднее применять синхронные моторы (работаюцие
при cos'f= 1,стр. 1267). несмотря на то, что п применением синхронных
моторов связаны известные недостатки (особое возбуждение постоянного
тока, сложный пуск в ход, выпадение пз синхронизма при перегрузке).
В больших асинхронных мотсрах сдвиг фаз может быть устранен при
помощи особых возбудителей трех фазного тока (компен-
саторов,), включаемых в сеть ротора. Этп компенсаторы представляют
из себя ротор с коллектором, вращающийся нли совсем без ста-
тора. или же в статоре без обмотки. К ротору компенсатора подводится
трехфазный ток от колеи ротора асинхронного двигателя (с периодич-
ностью скольжения, самовозбуждающпеся возбудители трехфазпого тока).
Величина поля, возникающего в компенсаторе и медленно вращающегося
со скоростью, соответствующей периодичности скольжения, зависит от
нагрузи мотора Скорость этого поля в пространстве не зависит
от числа оборотов ротора компенсатора с коллектором, приводимого
в движение особым небольшим мотором. Если мотор, приводящий в дви-
жение ротор компенсатора, вращается со сверхсинхропной скоростью, то
в обмотке компенсатора индуктируется трехфазное напряжение с часто-
той, равной частоте скольжения. Это напряжение опережает на 90’ ток
скольжения и величина его зависит как от величины вращаюзщгося
поля, т.-е., как указано выше, от нагрузки мотора, так и от величины
сверхсинхронизма, т.-е. от числа оборотов ротора с коллектором. Этому
опережающему напряжению соответствует опережающий ток, на-
магничивающий асинхронный мотор через ротор при частоте скольжения
так, что этим „компенсируется" намагничивание от сети с 50 периодами.

Подобное же действие получается при помощи „вибратора К а и и а".
В вибраторе Каппа ток сколы.ения подводится к тремя якорям постоян-
ного тока, колеблющимся поэтому с частотой скольжения в ноле постоян-
ного тока. Таким образом в них индуктируется напряжение, опере-
жающее ток па 90°. Благодаря компенсации сдвига фаз увеличивается
и мощность, и максимальный момент мотора.

1.	Кэмпенеирэзанные асинхронные моторы с возбудителями трех-
фазногэ тона. Если применить конструкцию, при которой сам о воз-
буж даю щи йен возбудитель трехфашого тока соедитен непосред-
ственно с валом главной машины, то нет необходимости в особом вращающем
моторе и. таким образом, все устройство может быть применено
для моторов меньших мощностей. Компенсация сдвига фаз в этом слу-
чае зависит от нагрузки мотора (таблица 18, стр. 1283).

Чтобы иметь возможность компенсировать сдвиг фаз независимо от
нагрузки мотора, применяются возбудители трехфазного тока с посто-
ронним возбуждением. Эги вэзбу опели состоят из ротора с коллек-
тором. как указано выше, соединенного, кроме того, с помощью контакт-
ных колец и трансформатора с сетью. Эти возбудители всегда должны
быть жестко соединены с ватом главного моторз, так как частота их
должна совпадать с частотой скольжения (преобразователь частоты)
(стр. 13ч8). Если, кроме того, в статоре трехфаз лого возбудителя нахо-
дится обмотка, через которую протекает ток скольжения, то мы имеем

Хютте, т. П	<м
—
кэмпеисированнын возбудитель трехфазного тока с посторонним возбу-
ждением фирмы SSVV (стр. 138м.

Из таблицы 18 (стр. 12S3) можно видеть пределы мощности, величину
пускового и максимального моментов и величину опережающего тока ирн
различных нагрузках моторов в выполнении фирмы SSW (безваттный
ток деленный на ток машины = sin ваттный ток, деленный на ток
машины = cos?).

2.	Компенсированные асинхронные моторы. Можно подвести
в асинхронном моторе к ротору ток намагничивания с помощью коллек-
тора, и тогда машина намагничивается через ротор при частоте сколь-
жения, т.-е. с незначительной безваттной мощностью.
В этом случае на роторе должна быть особая, независимая от рабочей
обмотка намагничивания, соединенная с коллектором. Небольшое по
величине напряжение, необходимое длн этой обмотки, получается от
вспомогательной обмотки статора (мотор Г е й л а н д а). Это
устройство пригодно для коротко-замкнутых моторов. При моторах же
большей мощности получаются затруднения с коммутацией. Эти затруд-
нения с коммутацией можно устранить, если подводить ток также к
ротору (мотор Осноса). В этом случае намагничивание про-
исходит с частотой скольжения через статор при помощи подводимого от
коллектора тока намагничивания (стр. 1386). Границы мощности, cos ?
и т. д. можно взять по таблице 18.

<1) Однофазные индукционные моторы.

Однофазные моторы не имеют большого практического значения
Переменное поле статора можно рассматривать, как сумму двух в про-
тивоположные стороны вращающихся полей, каждое из которых
равно половине максимальной величины переменного поля <стр. 1270).
Каждое вращающееся поле сообщает ротору известный крутящий момент
и направлении вращения поля. Величина этого момента зависит от числа
оборотов ротора, т.-е. от скольжения (фиг. 1707). Когда ротор неподви-
жен, оба крутящие момента равны и направлены в противоположные
стороны. Таким образом, суммарный крутящий момент равен нулю.
Поэтому однофазные моторы не могут самостоятельно трогаться с места.
Если же мотор, „развернуть" в том плп другом направлении внешней
силой, то момент, направленный противоположно вращению,
уменьшается, момент же в направлении вращения гоиихропный)
увеличивается. Получается результирующий момент, ускоряющий ротор.

| Чтобы иметь возможность самостоятельно пустить в ход однофазный
индукционный мотор, употребляют „вспомогательную" фазУ-
Вспомогательная фаза получается с помощью вспомогательной обметки
статора, сдвинутой в пространстве в отношении главной обмотки. Эту
вспомогательную обмотку питают током, сдвинутым по фазе от главного
тока (при помощи индукции или емкости). Таким образом, получается
вращающееся поле, правда не совершенное, ио достаточное, чтобы при-
вести во вращение ротор хотя бы с небольшим пусковым моментом).

Трехфазный мотор, работающий, как однофазный, развивает,
примерно, 2:3 номинальной нагрузки. Обратно—трехфазпый мотор, пол-
ностью нагруженный, при разрыве какой-либо фазы (например, если его-
Таблица 18. Компенсированные асинхронные моторы.

Асинхрон.	Асинхронный мотор с трех фаз-	Асинхронный мотор с трехфаз- лым возбудит.	Мотор 0 с н о	еа	Мотор Хей лап да
	ным возбудит.	посторон. возб.			

	Д yU.	1.—1 . 1  «Л? ЕЮ1.	> 1.  'Ч	W 60 tzt)	W во fZO^c	£> ° w во rw%
Пределы выполняе- мой МОЩНОСТИ .	40-1500 kW	100-10 000 kW	7,5-40 kW	1,5—5,5 kW
Максимальное на- л ряжение при котором вы пол няется мотор .	loooo v	10 000 V	500 V	500 V
Пусковой момент .	200%	200%	200%	150%
Максимальный мо мент ....	250%	250%	250%	250°Jo

рол предохранитель) работает, как однофазный, но с перегрузкой
в 50%. Эта перегрузка может в короткое время испортить мотор.
Поэтому необходимо иметь специальные приспособления, которые бы
совершенно выключали мотор при разрыве одной фазы.

е) Асинхронные генераторы.

Асинхронный мотор при синхронном вращении не развивает
крутящего момента. Если же ротор несинхронного мотора с помощью
внешней силы вращать со сверхсинхронной скоростью, то машина
работает, как асинхронный генератор. Отдаваемая машиной
мощность зависит от скольжения (стр. 1276', отрицательного в данном
случае. При работе генератором машина должна получать возбуждение
от сети, и такая работа возможна только при параллельной работе ма-
шины с сетью или с синхронной машиной В этом случаесичхронная
машина должна давать необходимый безваттный ток. частота же соответ-
ствует числу оборотов синхронной машины. Подобного рода установки
могут быть очень просты ио конструкции и тех случаях, когда асин-
хронный генератор работает все время при полной нагрузке; синхрон-
ный же тенор; гор покрывает только переменную часть нагр зки.
Машина, ириводяшая в движение асинхронный генератор, в этом случае
не нуждается в регуляторе, и если это водяная турбина, то не нуждается
даже в присмотре. Поэтому такие установки очень хороши для исполь-
зования небольших водяных сил в соединении с существующей
уже силовой станцией. Процесс синхронизирования, необходимый для
пуска в ход синхронной машины, отпадает при пуске в ход асинхрон-
ного генератора. Асинхронный генератор просто включается в сеть
и, при помощи регулирования отдаваемой нагрузки, доводится до необ-
ходимого числа оборотов (соответственно скольжению). Если асинхрон-
ный генератор выполнен с короткозамкнутым ротором, то включение
происходит с помощью дроссельных катушек, замыкаемых накоротко
после пуска. Асинхронный генератор в соединении г возбудителем трех-
фазного тока можно использовать, как синхронный генератор и даже,
как асинхронный'компенсатор сдвига фаз1), в собенности
же с компенсированным возбудителем постоянного возбуждении (компен-
сатор, стр. 1281).

Е. Коллекторные манниты переменного тока.

Коллекторные машины переменного тока, в виде
однофазных моторов для электрических железных дорог, получили боль-
шое значение. Это значение обусловлено возможностью питать их током
высокого напряжения и регулировать число оборотов без
потерь. Это последнее свойство дало возможность применить эти дви-
гатели. как, например, репульсионные моторы и коллекторные моторы
трехфазного тока, в ряде проишодств: для привода некоторых
текстильных машин, поршневых иасосов, печатных машин и подъем-
ников. В некоторых случаях асинхронный мотор с выгодой
можно заменить трехфазным коллекторным дни, отелем. особенно тогда,
когда требуются большие пределы регулировки числа оборотов (без по-
терь) или же сериесная характеристика машины, т.-е. большой пусковой
момент.

Возможность такай замены зависит как от экономических соображе-
ний, так как коллекторный двигатель трехфазпого тока естественно много
дороже, чем аепп.хр шный мотор, так п от производственных сообраке шй,
так как в аксплоатации коллекторный мотор, в виду натпчпя коллектора,
не так надежен, как асинхро1ный. Область применения коллекторных
трехфашых моторов расширяется еще тем, что с помощью некоторых
коллекторных моторов имеется возможность компенсир тать сдвиг фаз.

Пояснение терминов: переменный и трехфазяыи ток (стр. 1195,
120 ), REM |стр. 1352).

*) ETS, 1924, S. 1265. -El. u. Mascliinenb., Wlon, 1925, S. 609.
Однообразное обозначение клемм VDE до сих пор
еще не установлено. Клеммы временно обозначаются подобно соот-
ветствующим клеммам однофазных, трехфазных и постоянного тока
машин.

Коэффициент полезного действия ’) коллекторных моторов перемен-
ного тока.

Моторы небольшие.............................около	70%

„	средней мощности	(от 15 kW и выше) .	„	80%

„	большой мощности....................... в	S3 >6

я очень большой мощности (несколько

сот kW;............................... я	88%

Для определения коэффициента полезного действия моторов при
работе с неполной нагрузкой следует умножить вышеприве-
денные числа на коэффициенты таблицы 19.

Таблица 19.

Нагрузка . . .	25	50	75	100	125O/O
Коэффициент .	0,50	0,80	0,95	1,00	0,95

Напряжение. Коллекторные моторы переменного тока, в которых
приключен к сетп только статор, могут быть так же, как и асинхрон-
ные моторы, приключены к высокому напряжению (при соответствующей
мощности моторов). Моторы, и которых ток подводится к ротору
с помощью коллектора, могут быть выполнены только до напряжения
в 500 V.

Таблица 20. Пределы регулировки, пусковой момент
и пусковой ток в процентах номинальной величины.

Пределы регулировки	нормальные		Пусковой	
			Момент	Ток
Сериесный мотор одно- фазного тока ....	20 —150 ®/0	0-150 о/о	250 •/.	200 °|«
Репульсионный мотор .	50-110 „	5-120 „	250 „	200 „
Компенсированный ре- пульсионный МО Г Ор .	20-130 „	0—150 „	250 „	200 .
Сериесным мотор трех- фазного юка ....	50-130 „	5-130 ,	250 „	200 ,
Ill j нтовои мотор трех- фазного тока ....	50-150 „	5-150 ,	250 „	200 .

’) М. Scheckel, Die Kommutatormaschlnen fdr elnphasigsn tmd
Wecbael strom, Berlin, 1924, W. de Gray ter &

lachrphaslgeu
Таблица 21. Пуск в ход регулирование числа оборотов и перемена
направления вращения.

В нижеуказанных тинах мо- торов происходит	Пуск в ход и регулирование с помощью	Перемена направления вра- щения с помощью
Сериесный мотор однофазного	Трансформаторов со ступе-	Переключения присоединений
тока	пями напряжения в цепи статора	возбуждения
Репульсионный мотор с под- вижными щетками	Передвижения щеток	Передвижения щеток
Репульсионный *) мотор с не-	Пускового сопротивления в	Переключения обмотки ста-
подвижными щетками	цепи статора	тора
Компенсированный репуль-	Трансформатора возбуждения	Переключения соединений к
сноиный мотор	в цепи ротора	транзф арматору возбуждения
Сериесный мотор трехфаз- ного тока	Передвижения щеток	Переключения двух соедине- ний к статору и передвиже- ния щеток
Шунтовой мотор трехфазного	Трансформатора со ступенями	Переключения двух соедиие-
тока	напряжения или ив) вклине- ния обмогки статора, нспо «ь- з у смой как автотрансформатор	ний к статору
Шунтовой мотор с двойным комплектом щеток	Передвижения щеток	Переключения двух соедине- ний к статору и передвиже- ния щеток

а) Конструкция коллекторных моторов переменного тока.

Ротор и коллектор коллекторных моторов сконструированы
так ate, как якорь и коллектор машпп постоянного тока, только ротор
в большинстве случаев выполняется с полузакрытыми пазамп. Полу-

закрытые пазы применяются для того, чтобы безваттная мощность
(ток намагничивания) была возможно мала. По этой же причине

(ток намагничивания)

Фиг. 1710.

в

однофазных моторов

коллекторные моторы, так же, как и асинхрон-
ные, выполняются с возможно малым воз-
душным зазором. Обмотки рото-
ров аналогичны обмоткам якорей машин
постоянного тока. Статоры однофазных
моторов собраны пз изолированных листов
железа. В веб иьшнх моторах в статорах
пазы равномерно распределены по окружности;
в больших же моторах имеются в статоре явно
выраженные главные полюса с компенсацион-
ной обмоткой в пазах н, кроме того, всиомо-
гател..ные полюса (фиг. 1710).

Статоры коллекторных моторов трех-
фазного тока подобны статорам асинхронных
машин трехфазного тока. Обмотка статора
тех случаях, когда пазы распределены по окруж-

иости статора равномерно, подобна обмотке моторов трехфазного тока;

*) Пыполпяется, как репульс и он ио-асинхронный мотор для подъемников:
пускается в ход, как репу тъеночпыи мотор с большим крутящим моментом. После пуска
обмотка якоря замыкается накоротко центробежным выключателем и мотор работает, мая
нормальный аеннхрошияй.
прп выраженных полюсах обмотка статора подобна таковой моторов
постоянного тока с компенсационной обмоткой. Обмотки статоров
трехфазных коллекторных моторов аналогичны обмоткам трехфазных
асинхронных моторов, но снабжаются иногда добавочными отводами
(стр. 1305).	i

Ъ) Действие однофазных коллекторных моторов.

1. Серзесный мотор. Если к нк о рю.машины постоянного
тока подвести евроиенгоэ напржеше, то током, протекающим через
якорь, создается переменное поле. На-
правление этого поля лежит в наира-	п

влепил осей щеток, независимо от того, Гс>А,
неподвижен ли якорь плп вращается. —.‘Н?—** °с&
Благодаря коллектору картина то-	.-/

ков и, как следствие, якорное поле
оста < тся неподвижными в про-
странстве (рабочая ось). Предположим,	фиг- 1711-

что обмотка секций якоря и катушек
статора выполнена так, что в двухполюсной схеме направление тока
и направление поля совпадают (фиг. 1711), т.-е. что обмитки намагни-

Фт

Фпг. 1713.

чиваются, как катушки с npai ыи ходом
(фиг. 1712 b).

Поле, находящееся в фазе (по вре-
мени) с током якоря I, но сдвпвутос в
пространстве на известный угол в отно.
шепии оси щеток — по..е Фт, возникшее от
действия сериесной обмотки (вращающее поле
нли поле возбуждеии я), образует вместе
с током якоря крутящий момент, достигаю-
щий максимальной
величины, когда поле Г\ Г\ Г\ и
якоря и ноле воз-_ J_l_ L 1________т___

буждения взаимно L-л \ fifdсреуп,

J7f>Sooifopo7 ПрабооФор перпендикулярны.
катушка Натисика Максимальный мо-
мент всегда поло-
фиг. 1712 а—ь. жителей, по вели-
чине пропорционален

Фт 1 • У2 и пульсирует с числом пульсаций, равным двойной периодич-
ности напряжении. Максимальное значение момента в два раза больше
средней величины его (фпг. 1713). Иа это необходимо обращать внимание
(с механической точки зрения) при исполню '.ании мотора для целей тяги!
Величину крутящего момента и число оборотов возможно экономично
(без значительных потерь) регулировать в широких пределах изменением
напряжения с помощью трансформатора. Число оборотов мотора увели-
чивается с уменьшением крутящего момента, т.-е. мотор обладает
характеристикой сериесного мотора п особенно приспособлен дли
целей тяги и для кранов. Поле возбуждения Фу (фиг. 1714 а) индуци-
рует в обмотке возбуждения, поле же якоря Фл — в обмотке якоря
соответственно напряжения Ет* и Ет , которые так понижают коэффи-
циент мощности, что это простое последовательное соединенно неприме-
нимо иа практике. Кроме того, в обмотке якоря, благодаря вращению
якоря в юле возбуждения, возникает еще одно напряжение. Это
напряжение ЕБ& находится в фазе (по времени) с полем возбуждения Фу.
Если |ренебречь омическим сопротивлением н напряжением ра< сеяния
в отдельных обмотках, то п< лучим векторную диаграмму (фиг. 1714 b),
приняв во внимание, что Фх и Фу находятся в фазе (но времени)
с ток дм.

(Напряжения, указанные па диаграмме, могут быть измерены между
точками, обозначенными чпелами. Р означает напряжение у клемм,
Ек — напряжение вращении, Ет — напряжение трансформации].

Для уничтожения поля якоря <7>х и тем самым напряжения ЕТх
возможно воспользоваться ком пенсац ионной обмоткой, соединенной
или пос..едовательно с якорем, как показано па фпг. 1715, илп коротко
замкнутой подобно фпг. 1716. Для уменьшении напряжения ноли
возбуждения Ет необходимо выбрать поле возбуждения и число витков
возможно малым. Это влечет за собой небольшой воздушный зазор, как
в асинхронных моторах,и высокую нагрузку якоря током.

Фпг. 1715 а—Ь.

В моторах постоянного тока напряжение реактанца компенсировано
полем дополнительных полюсов (стр. 1224); также и в одно-
фазных моторах возможно использовать дополнительное поле дли
уничтожения напряжений, возникающих в секциях коротко, замкнутых
щетками.

Эти напряжении следующие;

1.	Напряжение трансформации, возникающее от поля
возбуждении, направленного иераендикулярно к осям щеток. Эго напря-
жение отстает на ОО3 от поля Фу п от тока мотора.

2.	Напряжение реактаица (напряжение коммутации тока),
возникающее от перемены направления тока в секциях якоря, подобное
напряжению в моторах постоянного тока (стр. 1223). Это напряжение
совпадает по фазе е чоком мотора, так как оно изменяется по синусоиде
пропорционально силе тока (по времени).

3.	Напряжение вращения (напряжение коммутации) возникает
от вращения проводов коротко замкнутых секций в иоле коммутации:
ото поле должно быть направлено по осям щеток: напряжение вращения
совпадает по фазе с полем коммутации, и при простом последовательном
соединении совпадает но фазе с током мотора.

Геометрическая сумма этих трех напряжении не должна
превосходить дли безыскровой работы 2V (напряжение искрообразован пн).
Иными словами, напряжение вращения, если не имеется сопротивлений
между секцией в колл< ктором, поглощающих избыток напряжения, должно
ура нопсшпвать напряжение реактанца и трансформации до 2V. Если
соответствующим выбором разменов частей мотора напряженно транс-
формации прп всех нагрузках не превышает 2V, то для получения
напряжения вращения достаточно поля, возбуждаемого простой обметкой,
соединенной последовательно, как иа фпг. 1717. Напряжение трансфор-
мации остается при этом не уравновешенным, так как напряжение
вращения находится в фазе с током мотора, напряжение же трансфор-
мации перпендикулярно к нпм; напряжение коммутации тока при этой
схеме полностью уравновешивается (мотор последовательного соединения).
Если напряжение трансформации прп работе больше 2 V, то необходима
компенсация ого дополнительным полем, имеющим слагающую, опережаю-
щую на УО“ток мотора. Такого рода сдвиг фаз молено получить или
параллельным включением сопротивлений (Эр дико и, фиг. 1718), или
присоединением дополнительного полюса параллельно к обмоткам мотора
(фиг. 1719); Т2—вторичная обмотка трансформатора.

Фиг. 1716.

Фиг. 1717.

Фиг. 1718.

Фиг. 1719.

Компенсация напряжения трансформации возможна только
при определением режиме работы мотора, если не предполагают во время
работы регулировать вспомогательное поле. Регулировка вс>10могатпльно1 о
поля дает возможность компенсировать напряженно трансформации при
разных режимах работы, но требует сложных переключающих приспо-
соблений. Напряжение трансформации ие может быть компенсировано
при неподвижном moti ре. Это явление весьма существенно и влияет
на [течет всех однофазных моторов, предназначенных для пуска в ход
с нагрузкой, в особен пости же моторов для электрической тяги.
Так как серпесиый мотор, в особеи п< стп мотор для тяги, должен сохра-
нить свои свойства — большой вращающий момент прп пуске, го и поле
возбуждения должно иметь определенную величину во избежание знпчи-
тельного увеличения токов якоря. Величина же поля возбуждения
ограничена напряжением трансформации в короткозамкнутых щетками
секциях. Напряжение трансформации для моторов, выполняемых без
вышеуказанных сопротивлений, для сколько-нибудь безыскрового пуска
в ход но должно превосходить 3 до 3,3 V. В электровозах допускают
иногда искрение щеток при пуске, чтобы иметь дело с большими нолями
и потому с меньшими величинами тока, что существенно для распреде-
лительного устройства. По и в этом случае максимально допустимо 5V,
и то принимая во вн.шаппе редкий пуск в ход. В общем же и в электро-
возах нс допускают свыше 3,5V. Так как напряжение трансформации
прямо пропорционально числу периодов и числу витков между двумя
коллекторными пластинами, то в больших моторах (моторы для тяги)
выполняют число витков почти всегда равным 1 и число периодов берут
возможно малым. Для электрических ж. д. — 162/3 периодов в секунду.

Принимая во внимание число полюсов и число периодов, можно
говорить о синхронном числе оборот-ов в однофазных моторах,
но, как вытекает нз вышеизложенного, сериесный мотор, в противополож-
ность другим моторам однофазного тока, ничем пе связан с синхронизмом.
В общем сериесные моторы работают сверхсинхронно, например: моторы
с зубчатой передачей для электрических железных дорог имеют число
оборотов в пять раз больше синхронного. Сверхсинхронная работа
выгодна и потому, чго при ней моторы имеют высокий коэффициент
мощности, близкий к единице.

2. Репульсионный мотор. Можно подвести электрическую мощность
к якорю мотора не только непосредственно, как в вышеописанном
сериесном моторе, но также, используя свойства переменного тока
транефт рматорным действием от статора, играющего роль первичной
мотора замкнуты тогда накоротко
(Т о м с о и).

Крутящий момент мотора зависит от
угла сдвига щеток а. Если угол а — 90°,
тс действие трансформации и ток якоря
равны О, действие поля возбуждения дости-
гает максимальной величины и крутящий
момент равен О. Если угол я = О, то транс-
форматорное действие и ток якоря дости-
гают максимальной величины, но действие
поля возбуждения равно О и момент снова
равен 0. Между этими двумя положениями

щеток, примерно при угле а—от 6 до 10°, находится максимальное значение
момента. Для номинального режима работы угол а равен от 14 до 22°,
смотря по конструкции мотора. В общем поле статора можно разложить
на две составляющие: одну в направлении осей щеток, поле транс-
формации, другую в направлении, перпендикулярном к первой —
поле возбуждения. Репульсионный мотор пускается в ход и
регулируется сдвигом щеток. Вследствие этого отпадает необходимость
в аппаратах для пуска в ход и регулировки. Дальнейшее преимущество
мотора: статор совершенно не связав с ротором, поэтому возможно
выполнять статор для высокого напряжения. Обмотку статора
возможно действительно разделить на две, сдвинутые электрически иа 90°
обмотки (фиг. 1721й). (Репульсионный мотор Аткиисоиа).

х) На этой ь следующих фигурах стоят	вместо lj к Zr

При неподвижном моторе рабочая обмотка статора и коротко-
замкнутый якорь представляют трансформатор, замкнутый накоротко.
Фг равно тогда 0 (предполагая магнитный поток без рассеяния) и также
равно 0 напряжение у клемм рабочей обмотки. Ток Д = 12 (при пере-
даточном числе 1 : 1) при нормальном напряжении у клемм будет

недопустимо велик.

При пуске, от влияния поля Фх в обмотке якоря наводится напря-
жение вращения Ек в ноле Фу, и фазе (пренебрегая омическим паде-
нием напряжения I2 с напряжением трансформации Ет^. Соответ-

ственно этому напряжению вращения образуется поле Фх, перпендикулярное
по времени и пространству полю Ф,г С возрастанием поля Фх увеличи-
вается напряжение у клемм рабочей' обмотки и ток уменьшается.

При работе наводятся следующие, соответственно слагающиеся

напряжения, в секциях, коротко замкнутых щетками, такие же, как и
при работе сериесного мотора, а именно:

1.	Напряжение трансформации от поля Фу,

2.	Реактивное напряжение (напряжение от перемена
направления тока) коммутации,

3.	Напряжение вращения, от вращения коротко замкнутой
секции якоря в поле Фх.

В остальной обмотке якоря, замкнутой накоротко щетками, наводятся

напряжения:

1.	Напряжение трансформации Ет^ от поля Ф>х,

2.	Напряжение вращения Ев от поля Фэ.

Напряжение трансформации Ет и напряжение вращения J3&

X	уЪ

взаимно уравновешиваясь, дают слагающую, соответствующую омическому
падению напряжения тока 12. Ток Д вместе с полем
возбуждения Фу образует крутящий момент (фиг. 1721). ,
При вращении мотора рабочая обмотка, вместе с коротко \	1

замкнутой обмоткой якеря, образует не коротко- А р
замкнутый трансформатор, как при неподвижном \
моторе, но трансформатор в работе (нагруженный). V L ’,
Как и при работающем трансформаторе (стр. 1310), Д
слагаются первичные AW (рабочая обмотка), которым
соответствовало бы ноле Фь и вторичные AW (обмотки IIV?-
якоря), которым соответствовало бы поле Ф2, и дают ч] \\
результирующие AW, создающие общее поле Ф^.. Это
поле наводит в рабочей обмотке Э.Д.С., равную прило- -VVL. А ?
женному к обмотке напряжению (фиг. 1722). В фазе

с A4V рабочей обмотки, так как обе обмотки соединены Фиг. 1722.
последовательно, находятся также AW обмотки возбу-

ждения и следовательно поле возбуждения Ф„. Итак, поля Фл и Ф?/ сдвн»
нуты но времени на 90° друг от друга. Так как они в пространстве
также сдвинуты на 90°, то они образуют вращающееся поле
в общем случае эллиптическое, так как поля Фх и Фу неравны между
собой.

Отношение величин обоих полей получаются из следующего:
Напряжение трансформации;

^ = 4,44 fmf (z:4a) Фх 1(Г*
Напряжение вращения;

ERj/ = (рп/а 60) z (1: W) Фу 10~* 8 V.

если обмотка равномерно распределена по окружности, равно:

2 : it, 4,44 = (2 it: /2 )•

Если пренебречь омическим падением, напряжение Ет% должно быть
равным Еп^,

р п	Ф„	2г.	2	„ z	я	Ф.. рп

отсюда	— •— z	-у.	10 8 =	—д—-	•	—	•	f — Фх	10	8	и след. — =-.

а 60	/2	V2	л	4а	Фу 60f

Обозначим пв— синхронное число оборотов
а .	_ (стр. 1290) и тогда:

|	f = (pns •• 60); (Фх: Фу) = (п: ns).

Если п = 0 (неподвижный мотор), тогда (ср.
ь /Т\	фнг. 1723) <1>х = 0 (см. выше) подобно коротко

замкнутому трансформатору (а).

'Ф’	Если п па (чпсло < б >ротов мотора меньше син-

Ф	кронного) Фх<^Ф>у, еллпптическое поле (!»).

я_	Если и = и, (число оборотов равно синхронному)

Фд. = Фу, круглое поле (с).

Если п ns (число оборотов мотора больше сип-
х"	хронного) Ф.г > Фу, эллиптическое поле (б).

Н п.гпв Если мотор пустить и ход прп постоянном
Lt—поле возбуждения Фу, то поперечное поле Фя
увеличивается пропорционально числу оборотов. Поле
иг. 7 з а—а.	возбуждения можно иметь постоянным, если держать

постоянным ток мотора, меняя напряжение у клемм.

В работе при постоянном напряжения у клемм прп увеличении
крутящего момента необходимо должно увеличиваться произведение Ф^/а.
!> возрастает п вместе с ним возрастает также вследствие
этого возрастает и Фу до тех пор, пока произведение Фу12 достигнет
величины, соответствующей новому крутящему моменту. С возраста-
нием Фу увеличивается Ег и уменьшается Ет% при постоянном
напряжении у клемм, и как следствие уменьшается Фх. Меньшей вели-
чине Ег& соответствует меньшее значение Ед , получаемое в более
сильном поле Ф9 и при меньшем числе оборотов. Таким образом,
большему моменту соответствует меньшее число оборотов. Репульсионный
мотор обладает характеристикой сериесного мотора.

Отношение величин обоих полей Фх и Фу играет решающее значение
при явлениях, происходящих и секциях, замкнутых накоротко
щетками, в которых имеет место коммутация. Если отвлечься от реактив-
ного напряжения, которое не компенсируется, то поле возбуждения Фу
наводит в коротко замкнутой секции с w — витками, так яге, как и
в сериесном моторе, напряжение трансформации:

еу = 4,41 fw Фу 10—8 = (2п : У2 ) (pns : 60) iv Фу 10“8 V = cns Фу.

Поле <ФХ наводит в этой же секции напряжение вращения:

ед = (2л : У"2 ) (рп : 60) w Фх 10~8 V = с п Фх.

Напряжение вращения компенсирует напряжение трансформации
только при соотношении:

п : ns = Фу : Фх.

Отношение же этих полей согласно вышеприведенному выводу равно:
и : п„ = Фх : Фу.

Вследствие этого напряжение вращения уравновешивает напряжение
трансформации только тогда, когда Фх= (фу и также п = ns, т.-е
при синхронной работе.

Если мотор работает при числе оборотов, меньшем синхронных,
то напряжение трансформации можно регулировать почиженчом потока
возбуждения Фу При работе же мотора с числом оборотсв. большим синхрон-
ных, достичь такого результата с напряжением вращения невозможно.
Поэтому при работе мотора с числом оборотов, большим синхронных»
неукомпснсировапне напряжения искрообразованпя е# — ег—eR очень
быстро возрастает.

Репульсаоиныа м от о р на основании вышеизложенного
ие монет иметь числа оборотов выше синхронных—значительная
невыгода в сравнении с сериесным мотором. Как мотор для электриче-
ских ж. д., репульсионный мотор не может быть применен, так как
при малом числе периодов 16%, он должен был бы быть выполнен
с малым числом полюсов.

Для больших же чисел периодов репульсионный мотор, вследствие
чрезвычайно простого пуска в ход, регулирования числа
оборотов и перемены направления вращения простым
передвижением щеток, нашел большое применение для различных целей.
Перемена направления вращения достигается передвижением щеток
в обратном направлении. Невыгоден в репульсионном моторе малый
коэффициент мощности, который имеет место даже при работе
с синхронным числом оборотов.

Репульсионный мотор с двойным числом щеток — мотор Дэри
(исполняемый фирмой Броун-Боверп)— имеет те же свойства, что
и нормальный репульсионный мотор (фпг. 1724). Так же, как и нор-
мальный мотор, мотор Дэри может быть выполнен на высокое напря-
жение, так как ротор совершенно независим от статора. Так же как и
нормальный мотор, мотор Дэри молено легко пускать в ход, регулиро-
вать число оборотов и изменять направление его вращения простым
передвижением щеток, по как п нормальный репульсионный мотор,
мотор Дэри не может иметь числа оборотов свыше синхронного.

Компенсированный репульсионный мотор (системы Винтер-Эйх-
б е р г) имеет в настоящее время только исторический интерес.
[AAV — возбуждения были расположены на якоре. В остальном схема
мотора Винтер-Эйхберга соответствовала схеме репульсионного
мотора. Возбуждение от якоря имело место с помощью особых щеток

возбуждения, через которые ток возбуждения подводился к якорю,
соединенпому последовательно с рабочей обмоткой (фиг. 1725).

Фиг. 1726.

Ф якоря

Фиг. 1724.

Фпг. 1725.

1—подвижные щетки, 2—неподвижные
щетки, 3—Ф возбуждения.

Если приме-
нить трансформа-
тор напряжения
(фиг. 1726), то
можно и в этом
случае иметь ста-
тор независимым
от ротора и, та-
ким образом, вы-
пол пять статор

на высокое на-
пряжение. Мотор Винтер - Э их бер га, обладающий свойствами репуль-
сионного, не может иметь числа оборотов выше синхронных и неприменим
для целей электрической тяги ввиду низкого числа периодов последней.
В прежнее время этот мотор применялся при большом числе периодов
для разных случаев, где требовалась характеристика сериесного мотора].

3. Серкесно-репульсионный мотор (мотор двойного и и т а н и я).
В сериесном моторе вся электрическая мощность подводится
к якорю непосредственно. В репульсионном моторе
вся электрическая мощность передается якорю трансформатор-
ным действием. В моторе двойного питания часть мощности под-
водится к якорю непосредственно, другая же часть передается транс-
форматорным действием. Цель двойного питания состоит в том,
чтобы установить соотношение величины полей в направлении простран-
ственных осей X иУ полей Ф3. и Фу таким и во времени влиять на
поле в направлении оси X так, чтобы прп коммутации в секции, нахо-
дящейся в рабочей оси, напряже-
ние вращения от ноля Ф,. уравно-
вешивало напряжение трансфор-
мации от поля Ф?/ не только при
синхронной работе мотора, но и
при всевозможных оборотах его.
Выше, при исследовании репуль-
сионного мотора, было выведено
необходимое для такой компенса-
ции соотношение величии нолей:
оно должно быть

Фу '	==

Из этого условия вытекает, что при работе с числом оборотов,
меньшим синхронных, поле возбуждения должно быть ослаблено,
рабочее же поле Фг должно быть усилено. Прн работе с числом оборотов,
большим синхронных, следует, наоборот, усилить поле возбужде-
ния и ослабить поле Ф^.
Двойное питание можно выполнить, напр., по схемам фиг. 1727 и 1728
с помощью разделения суммарного напряжения Р (напряжение у клемм)
иа два напряжения, приложенные к якорю и рабочей обмотке в извест-
ном соотношении, так что при работе с числом оборотов, большим син-
хронного, получается необходимое соотношение величин ноля в напра-
влении обеих пространственных осей (это соотношение следует установить
в зависимости от числа оборотов).

При этом соединении поле в направлении оси X также и по вре-
мени обладает соответствующей фазой, так как витки рабочей обмотки
в направлении оси X и витки якоря образуют друг с другом как бы
трансформаторе рабочем состоянии (при нагрузке, см. (стр. 1292). Поле
Фг, общее тем и другим виткам, имеет сдвиг в 9(>° по времени в отно-
шении тока, так же. как и наводимое в коротко замкнутой, коммути-
рующей секции напряжение вращения. Поэтому напряжения в этой секции
е Е ив}, примерно, совпадают во времени по фазе.

ж у

Если на фиг. 1727 точки Б и А совпадут, то мы получим сериесный мо-
тор с короткозамкнутой компенсационной обмоткой (стр. 1288). Поле Ф;с ком-
пенсируется при всех числах оборотов. Если на фпг. 1728 точка В совпа-
дает с С. то получим репульсионный мотор (стр. 1293). Поле тогда возра-
стает при увеличении чпсла оборотов,так что при синхронном число оборотов
становится равным полю Ф„ (круговое поле). При этом соединении (репуль-
сионный мотор)при числе оборотов, большем синхронных, поле Фх очень скорс
увеличивается, так что напряжение вращения е „ и поле Ф„ становится
X

больше, чем напряжение трансформации е т в поле Фж (стр. 1293). Пере-
у

движением точки В от точки С, при синхронизме до точки А, при числе

оборотов, большем синхронных, можно установить по желанию соотношение
полей Фу: Фз; = п: ns. Таким образом двойное питание дает возможность

компенсировать напряжение
трансформации в коммутирую-
щей секции так же и при числе
оборотов, большем синхронно-
го. Необходимое усиление поля
Ф.г причпеле оборотов,меньшем
синхронного, можно было бы
получить, передвигая точку В
за точку С направо, как ука-
зано, напр., на фиг. 1729.
Можно достичь тех же резуль-
татов и не передвигая точки
С, но меняя место точЧЕ g

и С. как указано на ф»г 1730, так как важно соотношение полей.
Безыскровой коммутации можно также достигнуть, как и при сериес-

ном и репульсионном моторе, ослабляя Ф^ понижением напряжения
питания, в особенности при пуске в ход.

Общее поле Ф.г. расположенное в пространстве по направле-
нию осп X, сдвинуто в репульсионном моторе во времени на 90° по
«иошеяшо воля Фу. Это поде по времени совпадает с направлением
угол в отношении

Фпг. 1731.

оси X. Двойным питанием можно его сдвинуть на больший или меньший
оси X. Этот сдвиг может иметь такую величину, что
две слагающие поля, совпадающие по времени с осями
X и Y, получают такое значение, что в короткозамк-
нутой секции компенсируется не только напряжение
трансформации, но и напряжение коммутации, сдви-
нутое на 90° в отношении напряжения трансфор-
мации.

Упрощенная диаграмма двойного питания по
фиг. 1727. если пренебречь омпческим и индуктив-
ным сопротивлением, изображена на фпг. 1731.
Напряжения Z£, и Е% совпадают по фазе, так как они
наводятся одним и тем же потоком. Напряжение Е1
уравновешивается на пряжен пом трансфор-
мации Ет от общего ноля Фа. и напряжением рас-
X

сеяния статора Es от поля рассеяния статора Ф8.
Ет отстает на 90° от поля Ф^. Es отстает на 90°
X

от фазы тока 1\. Напряжение Е2 уравновешивается
следующим образом:

1.	'Гем же указанным выше напряжением трансформа-
ции Ет , наводимым полем Фж в обмотке якоря. Величина напряжения
X

трансформации при передаточном числе 1:1 та же, что и раньше.

2.	Напряжением трансформации Ег, наводимым по-
лем Фу в • обмотке возбуждения. Это напряжение отстает на 90° от
ПОЛЯ фр.

3.	Напряжением вращения ER , наводимым полем Фр в обмотке
якоря. Это напряжение при левом вратопии противоположно по фазе
полю Фр. Ток 1> совпадает по фазе с полем Ф(/. Векториальная сумма
Z2-j_Zf = Z1. Соединение к В дает ток намагничивания 1С для поля Фж.
Тс совпадает по фазе с полем Ф.с, которое по времени сдвинуто иа 90°
в отношении наводимого им напряжения Ет в рабочей обмотка

Общее поле Фа можно разложить на слагающую в направлении Za
для компенсации реактивного напряжения в короткозамкну-
той секции и на другую слагающую, периендпкулярчую к первой, для
компенсации напряжения трансформации в той же секции.
При необходимости возможно, напр., включением дроссельной катушки
в соединение к В так повернуть направление поля Ф^, что и реактивное
напряжение будет компенсировано при всех числах оборотов. Необходи-
мую величину поля можно получить передвижением точки В.

Вынужденное при помощи двойного питания распределение обоих
полей и пространстве по осям X и Y для получения б е з-
искровой коммутации при различных числах оборотов и срав-
нение этих полей с самоустапавливающнмися полями в направлении
тех же осей при репульсионном моторе схематически представлено на
фиг. 1732 в предположении, что величина поля возбуждения ио всех
случаях одинакова (Dory, Einphasenbahnmotoren, Vieweg & Sohn),
фицпент мощности при двойном питании иаилучший, так же,

Коэф-
как и

в сериесном моторе,
при числе оборотов,
иа много большем,
чем синхронные, и
наихудшнй же —
при числе оборотов,
меньшем с и н-

х р о н н о г о. Осо-
бенно плохой коэф-
фициент мощности
при пуске в ход.
В репульсионных мо-
торах коэффициент
мощности изменяет-
ся в противополож-
ном направлении.
Поэтому было бы
целесообразно боль-
шие моторы (для
электрической тяги)

пускать в ход, как репульсионные моторы, затем с увеличением числа
оборотов перейти к двойному питанию и, наконец, работать ими в каче-
стве сериесного мотора. В практике редко пользуются такой схемой, так
как распределительное устройство получается слишком сложным.

с) Действие коллекторных моторов трехфазного тока.

Коллекторные машины трехфазного тока являются также возбудите-
лями трехфазного тока (стр. 1281). Трехфазные коллекторные моторы
и являются до известной степени компенсированными асинхронными
моторами (стр. 1282).

1.	Трехфазный сериесный мотор. В статоре синхронного
мотора (стр. 1267) три фазы трехфазного тока создают, как известно,
вращающееся поле. Относительная скорость поля ротора синхронного
мотора по отношению к полю статора при работе равна 0.

В якоре постоянного тока одноякорного преобразова-
теля (стр. 1322) трехфазный ток, подводимый к нкорю с помощью
кольцевого коллектора, создает также вращающееся поле. Это поле при
неподвижном якоре вращается с синхронным числом оборотов. Если
якорь вращается, картина распределения токов в якоре, вращается
также. Поэтому в случае вращения якоря с синхронным числом оборотов
п противоположную сторону вращающееся поле неподвижно в простран-
стве. Его относительная скорость по отношению к неподвижному полю
возбуждения равна 0 (при работе).

В якоре трехфазного коллекторного мотора типа
постянного тока, питаемого трехфазныы током с помощью трех щеток,
отстоящих друг от друга на 120°, возникает при неподвижном якоре
поле, вращающееся со скоростью, соответствующей синхронному числу
оборотов. Так как из-за коллектора картина распределения токов в про-
странстве и, как следствие, поле независимы от числа оборотов, то это
поле, вращающееся с синхронной скоростью,остается независимым
от числа оборотов и направления вращения якоря. Направление враще-
ния поля зависит от последовательности подвода максимума тока к щет-

।	кам. Направление вращения якоря может быть

I	обратное направлению вращения поля.

1	В трехфазпом коллекторном сериесном

I	моторе 1) подобный якорь типа постоянного

J	тока вращается в статоре трехфазного тока.

Ток к обмотке якоря подводится через об-
- ( ' Jfмотку статора (последовательное соединение,
fUjj фиг. 1733). Такой мотор с неподвижными щет-

У'	ками и дополнительными полюсами находит

' у/	. применение при небольшом переменном числе

периодов в аггрегатах для регулировки

Фиг. 1733.	(стр. 12РО): если применить подвижные щетки

и обойтись без дополнительных полюсов, то
мотор применяется для привода машин, где требуется регулирова-
ние числа оборотов от О до 1,3 сихроиных оборотов.

Поля статора и ротора вращаются в одну сторону с синхронным
числом оборотов независимо от направления вращения и числа оборотов
якоря. Относительная скорость полей статора и ротора равна 0.
Сдвиг этих нолей в пространстве ио отношению друг к другу зависит
от положения щеток. Передвигая щетки, можно просто менять
взаимное расположение полей. При этом возможны два основные случая:

1.	Положение короткого замыкания. Щетки в нуле-
вом положении. Угол а = о. Ротор и статор включены друг против друга.
Общее поле ис может образоваться, так как поля статора и ротора
взаимно уничтожаются. Обе обмотки, если пренебречь рассеянием, пред-
ставляют собой в этом случае только омические сопротивления. Крутя-
щий момент равен О.

2.	Положение холостого хода. Щетки сдвпяуты на 180°.
Угол а = 180°. Статор и ротор включены в одном направлении. Обе
обмотки представляют собой дроссельную катушку. Крутящий момент
равен О.

Крутящий момент, при положении щеток между двумя вышеуказан-
ными не равен нулю и при постоянной величине тока пропорцио-
нален синусу угла а. Направление вращения якоря зависит
от направления сдвига щеток независимо от направления
вращения вращающегося ноля (возможно вращение якоря и против вра-
щения поля, см. строку 6 св.). Практически якорь должен все-таки при
бэльшгм числе олдртгэв вращиьзя в надрав тении вращения поля
так как в против том случае пыучютея о юиь шохая кмыутацтя и
слишком большиз потери в жетезэ. Пюмму при изменении направления
вращения необходимо, кроме сдвига щзток, пороклюлигь еще файл. Кол-
лекторный мотор трехфдзного тока, так ясе, как и репульсионный мото

') Rud е nil erg, ETZ, 1910, S. 1181.
можно пускать и ход и регулировать числа оборотов без потери с по-
мощью сдвига щеток. Схема мотора в общем виде представлена на
фиг. 1734.

Статор соединен в звезду, ротор—в треугольник. Передаточное число
обмоток равно 1:1. При этом соединении число витков в роторе должно
быть в 3 больше, чем в статоре. Кроме того, коэффициент обмотки
в статоре лучше, чем в роторе, так что ротор должен иметь еще некото-
рое добавочное число витков для компенсирования коэффициента обмотки.
Если ток ротора 1L, то ток статора Is = IL У 3. Сдвиг фаз по вре-

Для большем простоты >) возможно применить упрощенную схему
(фнг. 1735) с соединением ротора в звезду и с одинаковым числом вит-
ков, одинаковыми коэффициентами обмотки и прп совпадении по фазе
токов статора и ротора. При этой схеме при угле сдвига а получается

пространственная диаграма ампер-витков, пли при равенстве витков—

пространственная диаграмма токов согласно фиг. 173(>а.

Ампер-витки в роторе и статоре

Фиг. 1737.

создают результирующее поле Ф
согласно фиг. 173бЬ (положение в
пространстве!). Если предположить,
что ток и поле изменяются по сину-
соиде, можно рассматривать фигуры
1736 а и Ь, как векторные диаграммы
(в пространстве). Так как поле О
соответствует точке максимального

Фйг. 1738.

тока (фпг. 1737) и обратно, ток

и соответствующее поле находятся под углом н 90° по отношению друг

к другу (в пространстве), то, как следствие, под таким же углом резуль-
тирующее поле Ф н ток 1^. По времени Is, IL, и Ф совладают
по фазе! Ф$ и Ф£ — фиктивные поля.

Пз этих диаграмм поля и ампер-витков можно вывести направление
вращения якоря. Па фиг. 1736 щетки сдвинуты по отношению к ста-
тору налево. Из положения токов и полей следует, что должно быть
вращение в левую сторону ' (правило левой руки!). В фиг. 1738 щетки
сдвинуты по отношению к статору направо. Пз положения токов и полей
следует, что вращение должио быть в правую сторону (правило правой руки!)-

*) ETZ, 1910, S. 1181.
Итак независимо от направления вращения поля: направление
вращения якоря зависит от направления сдвига щеток.

Если угол о = 0, то общее поле Ф также равно 0, так как
ток = 0 — положение короткого замыкания.

Если угол а = 180°, то общему полю соответствует ток 1 = 27,
приведенный к виткам статора и мы имеем положение холостого
хода.

Вращающееся с синхронным числом оборотов общее поло Ф наводит
при сдвиге щеток на угол а в обеих обмотках напряжения, сдвинутые
по отношению друг к другу во времени на угол а. Этот сдвиг происходит
оттого, что независимо от числа оборотов якоря сдвиг щеток на угол а
сдвигает трехфазную обмотку якоря на этот же угол а по отношению
к обмотке статора. Оба напряжения — напряжение якоря EL и на-
пряжение статора Es в сумме (если пренебречь омическим и индуктив-
ным падением напряжения в обеих обмотках)—уравновешивают напря-
жение у клемм, т.-е. Р = Es ф EL. Эта компенсация происходит при
сдвиге напряжений Es и EL па угол а между собой. Отношение величин
напряжений изменяется
в зависимости от пере-
менной относительной
скорости при перемен-
ном числе оборотов,
между общим полем Ф
и наводимым в прово-
дах якоря. Если якорь
неподвижен, или
число оборотов
равно двойному
синхронному, на-
пряжения, наводимые
полем Ф в якоре и
статоре, равны между
собой (фнг. 1739). При
синхронизме на-
пряжение якоря Ег = О,

напряжение статора Es = Р. Геометрическое место концов векторов
двух напряжений, сдвинутых между собой на угол айв сумме дающих
напряжение Р, есть окружность, построенная на хорде, равной Р, при
вписанном угле, равном а. Таким образом угол, заключенный между напря-
жениями якоря и статора Ег и Es, всегда будет а. Так как токи нахо-
дятся в фазе (по времени) между собой и с результирующим полем Ф,
то ток I отстает от напряжения статора на угол ’/га и опережает
.. , л..^ние яко^я El также на угол */з а. Прн неподвижном якоре ток
отстает на 80° от напряжения у клемм (фиг. 17.1:>), при синхронном
чвеле оборотов отстает на угол */2 а; при числе оборотов, равном двой-
ному синхронному, ток и напряжение у клемм в фазе, т.-е. сов ср = 1.
При числе оборотов от синхронного до двойного синхронного COS ср
изменяется от cos до 1. Таким образом cos ср имеет большое значе-
ние, так как угол а при работе равен, примерно, 30° (cos 15° = 0,966)
При числе оборотов, большем двойного синхронного, трехфазный коллек-
торный мотор может отдавать в сеть намагничивающий ток. Если якорь
мотора вращать внешней силой в направлении, обратном его вращению,
то мотор работает генератором независимо от направления вращения вра-
щающегося поля.

Из геометрических соотношений диаграммы напряжений (по времени)
(фиг. 1739) молено вывести, что вращающий момент, если пренебречь

^ = си^Ф; = с(ns. — п)Ф; n-.ns-= 1—(El:Es).

Нафиг. 1740 изображены значения кривой крутящих мо-
ментов для нормального сдвига щеток (30°). Как видно, мотор имеет
ясно выраженную сериесную характеристику. С удлинением вращающего
момента до определенного максимального значения число оборотов мотора
падает. После достижения максимальной величины вращающий момент
уменьшается, но число оборотов мотора продолжает понижаться. Мотор
имеет предел устойчивости, прн повышении которого мотор
останавливается подобно асинхронному мотору, останавливающемуся, если
момент сопротнвяеия превышает максимальный момент мотора. Сдвиг
щеток а при работе зависит от требуемого режима работы — способности
к перегрузке, вращающего момента при пуске и т. п. Так как при работе
с си гхронным числом оборотов потери в железе равны О, то следует стре-
мыт .ся, по иозможности, к зтому режиму работы. Расчет моторов см. 1111-
den berg, ETZ, 1920, S. 265- Характеристические кривые см. стр. 1305.

На фиг. 1741 изображена схема соединения трехфазного сериесного
мотора с промежуточным трансформатором и двойным числом щеток 2)
1) На фиг. 1/40 вместо обозначения -О/2?тах (внутри кривой!) следует поставить
(выполняется фирмой Сименс-Шукерт). Один комплект— непод-
вижные щетки (изображены на схеме черным), другие — подвижные
(на схеме — белым) служат для регулирования числа оборотов. Характе-
ристичные линии числа оборотов см. стран. 1305.

2. Трехфазный мотор о шунтовой характеристикой. Если соединен-
ный в звезду статор коллекторного трехфазного мотора
присоединить к сети при неподвижном незамкнутом роторе, то
в статоре образуется вращающееся поле, которое наводит в неподвижном
роторе трехфазное напряжение EL. При отношении числа витков
обмотки статора к обмотке ротора, равном 1:1 (передаточное число),
напряжение EL равно напряжению у клемм статора Es . Если вра-

щать ротор в направлении вращения поля, то напряжение, наводимое
в роторе, уменьшается с увеличением числа оборотов и прп синхронном
числе оборотов падает до 0. Наводимое в роторе напряжение вследств’ >
коллектора имеет число периодов, равное числу периодов ста-
тора. Этим коллекторный мотор отличается от асинхронного, напряже-
ние на кольцах которого имеет число периодов, соответствующее сколь-
жению мотора (стр. 1276). Если ротор коллекторного мотора вращать со
сверхсинхронной скоростью, то в якоре наводятся напряжение,
противоположное по знаку, величина которого прн числе оборотов, равном
двойному синхронно му, снова делается равной напряжению ста-
тора. Объясняется это тем, что прн числе оборотов, равном двойному
синхронному, относительная скорость поля статора по отношению к прово-
дам якоря равна синхронной скорости так же, как и при неподвижном
роторе. Если при синхронном числе оборотов мотора замк-

Фнг. 1741.

нуть накоротко щетки мотора и нагрузить мотор,
работающий тогда, как асинхронный двигатель,
то вследствие скольжения, так же, как и в асин-
хронном моторе (стр. 1275), образуется сильный
ток в проводах якоря, который совместно с вра-
щающим нолем создает крутящий момент.

ротов, необходимо

В этом случае мотор
обладает всеми свой-
ствам и асип хронного
двигателя. Число обо-
ротов его незави-
симо от нагрузки
близко к синхронно-
му. Чтобы заставить
мотор вращаться с
другим числом обо-
к щеткам якоря приложить

особое напряжение. Это

напряжение по величине и фазе, если пренебречь падением напряжения,

получающимся от омического и индуктивного сопротивления, должно
уравновешивать напряжение, наводимое в проводах якоря прн числе
оборотов, отличающемся от синхронного. Одна из возможных схем вклю-
чения мотора указана на фиг. 1742, где необходимое переменное, в зави-
симости от числа оборотов, напряжение подводится при помощи ьвто-
трансформатора с отводами. Для получения числа оборотов выше
синхронного необходимо подвести к ротору напряжение противо-
положного знака. Для этой цели обмотки автотрансформатора продолжены
дальше нулевой точки.

Если напряжение статора .7?$= си6Ф, где синхронное число
оборотов — п„ напряжение ротора EL = с {п3 — п) Ф при передаточном
числе обмоток, равным 1:1, отсюда

и = ив [1 — (Ez:	)].

Число оборотов, так же, как и в шунтовом моторе постоянного

тока, независимо практически от нагрузки в широких пределах.
Мотор обладает шунтовой характеристикой. Регулирование числа оборо-
тов возможно без потерь измененном подводимого к якорю напряже-
ния El .

Подобный шунтовой мотор трехфазного тока применим всюду, где
для привода разного рода машин, напр. станков, необходимо установить
постояиное число оборотов.

Фирма AEG использует обмотку статора мотора как авто-
трансформатор '), для получения переменного напряжения, подводимого
к якорю (см. фнг. 1743, где указано соединение дле получения числа оборо-
тов выше синхронного). Регулировка происходит при помощи контрол-

лера, соединяющего якорь с точками статора, имеющими различное на-
пряжение. Регулировка, имеет от 6 до 12 положений, при чем число
оборотов меняется от I : 3 до 1:4. Сдвиг фаз может быть в известных
пределах укомпенсировап тем, что не только величина, но и фаза подво-
димого к якорю напряжения может быть подобрана известным образом.
Поле мото] а при таком способе регулирования остается постоннным.
Мотор может развить тот же крутящиц момент при разных числах обо-
ротов. Мощность мотора таким образом возрастает пропорционально
числу оборотов. При небольшом числе оборотов, вследствие плохого

виз чего прихэдится

охлаждения, мощ-
ность мотора при
длительной рабо-
те попихается
больше, чем со-
ответственно чи-
сло оборотов. При
числе оборотов,
значительно
превышающем
с и н х р о н и ос,
ухудшается ком-

Фиг. 1744.

мутация, вся едет-

работа'ь tip.i уменьшенном крутящем моменте.

По>гому в этих уел)ви11Х рд ото мохло рдзчиглзагьтолько на мощность,
равную мощности мотора при синхронном числе оборотов.

') ETZ, 1910, 8. 749—El. и .МмсЫпепЬ., Wien, 1910, S. 953.
Таблица 22. Однофазные коллекторные моторы.

Однофазный сериесный
мотор

Репульсионный мотор
с не подвижн. щетками

Репульсионный мо-
тор С ПОДВИЖНЫМИ
щетками

Схема соедине-
нии

Фиг. 1747.

Пуск и ход и ре- гулировка числа оборотов	1) без сопротивления 2) с помощью пусковое сопр-тивл. 3)с п м шьк т ан форматора G отв дам и в цепи статора	1) без сотгротналеЪия 2) с помощью пускового сопротивл. 3) с помощью тр исфирм crop с отво- дами в цепи старора.	Сдвигом щеток
Вращающий мо- мент прн пуске в ход	2,5 Jfj номинального ',8	номин. 'при часо-  вой мощности	1) 3,0—4,0	иомии.  2 и 3) 2,5	иомин.	2,5 Мд помин.
Ток при пуске в ход	1) 2,0—4,01 номинал.  2 и 3) 2,0 I номи- нального	1) 2,0—4,0 Г номинал.  2 и 3) 2,5 X номи- нального	2,0 I номинального
Изменение на- правления вра- щения	переключением обмотки возбуждения	переключением обмотки возбуждения	сдвигом щеток
Выполняется до	1 и 2) небольших и сред- них мощностей  3) 2200 kW	небольших и средних мощностей	небольших и средних мощностей
Номинальное напряжение	1 и 2) до 220 V  3) 350—500 V для мото- ров элект. ж. д.	при небольших мощно- стях до 250 V  прн средн.мощн, до 500 V	при небольших мощ- ностях до 250 V при средн, мощи.  до I 000 V
Область приме- нения	I н 2) краны, вентнлято- >ы, компрессоры, пасосы 3) моторы для электр.  жел. дорог	Подъемники, вентиля- торы, насосы	Краны вентиляторы, компрессоры, насо- сы, прядильные ма- шины.

Таблица 23. Коллекторные моторы трехфазного тока.

	Трехфазный сериесный мотор с двойным числом щеток	Трехфазный мотор с шун- товой характеристикой	Трехфази ын мотор с шунтовой характери- стикой с двойным числом щеток
	.	——,		
Схема соедине-			iHl { ГМ")!
ния	£		woj I
	Фиг. 1751.	Фиг. 1752.	Фиг. 1753.
		’ 		1 г 1	1*	We	> —	—

	• w	«гл •*» ем**  Фпг. 1754.	w	да*  —  5 иг. 1755.	•	47	tO	120  Фиг. 1756.
Пуск в ход и ре- гулировка числа оборотов	II с помощью трансфор- матора с отводами для моторов с неподв. щетк.  2) передвижением щеток для моторов с подвиж- ными щетками	с помощью трансформа- тора с mводами в цепи якоря или же переключ. обмотки статора, выпол- няемой, как автотранс-  ' форматор	передвижением ще- ток
Вращающий мо- мент при пуск<	1 и 2) 2,5 номнн.	2,0 Мд номинальи.	2,5	номнн.
Ток при пуске в ход	1 и 2; 2,01 помииальн.	2,01 иоминальн.	1,5 I иоминальи
Изменение на- правления вра- щения	1, переключением двух подводов тока  2.. переключ. подводов юка к статору и сдвигом щеток	переключением двух под- водой тока к статору	переключением двух подводов тока и сдви- гом щеток
Выполняется до	1)	средних мощностей  2)	500 kW	средних мощностей	средних мощностей
Поминальное  напряжение до			
Область приме- нения	1)	аггрегаты для регули- ровки  2)	подъемники, прядиль- ные машины, вентиля* юры, насосы, компрес- соры, шахт, подъемники	Сельскохозяйственные установки, насосы* вС I- тиляторы, прядильные машины, моторы для стапков, машины писче- бумажного производства	Моторы для зтанкой
Фирма Симепс-Шукерт строит шунтовой т р е х ф а з-
ный мотор’), в котором число оборотов может регулироваться одним
сдвпгом щеток. В таком моторе возможна без потерь регулировка
числа оборотов в отношении 1 :3. Ток к мотору подводится через кон-
тактные кольца ротора (см. фпг. 1744). Ротор, кроме контактных
колец, имеет коллектор и, таким образом, подобен якорю одноякорного
преобразователя. Подводимый к ротору трехфазный ток создает в обмотке
ротора вращающееся поле, которое прн неподвижном роторе вра-
щается с синхронной скоростью и наводит в обмотке статора напряже-
ние, соответствующее этой скорости. Если вращать ротор в направлении,
противоположном вращению ноля, то напряжение, наводимое в ста-
торной обмотке, уменьшается и прн синхронных оборотах ротора пони-
жается до 0. В этом случае относительная скорость поля по отношению
к статорной обмотке равна О. Поле неподвижно в пространство. Если
в данный момент замкнуть накоротко обмотку статора и нагрузить мотор,
то мотор работает, как асинхронный (с шунтовой характеристикой).
Если затем подвести к статору напряженно известной величины и фазы,
то мотор меняет число оборотов, увеличивая или уменьшая обороты
так, чтобы подведенное напряжение было компенсировано. Это напря-
жение подводится к статору с помощью двойного комплекта
щеток на коллекторе мотора. Короткое замыкапие при оборотах, близ-
ких к синхронным, получается оттого, что щетки обоих комплектов покры-
вают одни и те же коллекторные пластины. Вращая разные щетки
в противоположном направлении, можно получить напряжение нсобхо и-
мой величины и фазы. Фаза выбирается так, чтобы получить cosip по воз-
можности равным 1. Изменение направлен пя вращения
мотора достигается пересоедипением двух фаз. Пусковой момент,
примерно, в два раза больше нормального.

IV. Трансформаторы, умформеры и выпрямители.

Согласно нормам ВЭС приняты следующие определения:

1.	Трансформатор—прибор переменного тока, не заключающий в себе
вращающихся частей, предназначенный для превращения электрической
энергии в электрическую же.

2.	Потенциал-регулятор трансформатор со смещающимися одна от-
носительно другой обмотками. Строится но тину асинхронных моторов.
Величина пли фаза вторичного напряжения регулируется смещением
ротора.

3.	Преобразователь (умформер) — вращающаяся машина или машин-
ный аггрегат для преобразования электрической энергии в электриче-
скую же;

|а	) одноякорнып ум форме р—вращающийся преобразователь
с одной якорной обмоткой;

Ь)	каскадный преобразователь—машинный аггрегат, со-
стоящий из асинхронного мотора и машины постоянного тока, у которых
ротор двигателя и якорь преобразователя связаны не только механи-
чески, но и электрически;

с)	мотор-генератор—машинный аггрегат, состоящий из одного
или нескольких моторов, непосредственно соединенных с генераторами].

А. Трансформаторы переменного тока.

По своему назначению трансформаторы подразделяются на следую-
щие виды:

а)	Трансформаторы силовых стан ц и и—мощные транс-
форматоры, повышающие напряжение машин для питания сети элек-
тропередачи высокого напряжения.

Ь)	Трансформаторы для подстанпий, понижающие высо-
кое напряжение электропередачи в среднее напряжение для питания сети
среднего напряжения.

с)	Распределительные трансформаторы — трансфор-
маторы небольшой, сравнительно, мощности для понижения среднего на-
пряжения до величины, требующейся для питания распределительной
сети.

Трансформаторы специального назначения.

Классификация трансформаторов по способу их охлаждепия (см.
стр. 1313), по характеру нагрузки (стр. 1'153), по конструкции (стр. 1315).

В отношении мощности и напряжения трансформаторы должны
удовлетворять следующим стандартным нормам:

Трехфазпые трансформаторы с вторичной обмоткой низкого напря-
жения для установки в распределительных сетях:

1)	Мощности, выраженные в киловольт-амперах, высокое и низкое
напряжение должны соответствовать следующей таблице:

Мощность	Высокое (первично'*) напряжение в вотьтах	Низкое (вюрпчпое)  напряжение в вольтах
5 кшов.-ампер  50 м	и  15 .	3000, 6000  | 3000, 6000, 10 000	215  215
25 „  50 „	„  75	„  1'0	„  150	„  200	,	3000, 600Л 10 000  20 000, (30 000), 35 000	215

Примечание. Указанные в таблице напряжения соответствуют
холостой работе трансформаторов.

2)	За стандартную обмотку принимается обмотка со стороны
высокого напряжения треугольником, а со стороны низкого напряжения —
звездой. Обмотки звезда-звезда, или звезда-звезда-знгзаг, изготовляются
ио особому требованию.

3)	Охлаждение трансформатора допускается как масляное, так и
естественное воздушное.
4)	Стандартные трансформаторы должны иметь на обмотке высокого
напряжения дополнительные зажимы для изменения напряжения в пре-
делах ± 5 % от среднего напряжения, за каковое принимаются стандарт-
ные напряжения 3000, 6000, 10 000, 20 000 (30 000), 35 000 вольт. Нор-
мальной мощностью считается мощность прп нормальном стандартном
указанном в таблице напряжении.

Трехфазныс трансформаторы для установок на
станциях и подстанциях. 1) Для повысительных и понизитель-
ных трехфазных трансформаторов, предназначенных для установок на
станциях и подстанциях, принимаются, как стандартные, следующие
мощности: 300, 500, 750. 1000, 1500, 2000, 3000, 5000, 7500, 10 000,
15 000 kVA. 2) Как высшее, так и низшее напряжения между фазными
проводами этих трансформаторов должны входить в пределы напряжений,
принятых, как стандартные, для электропередач, а именно: 3000 — 3300,
6000—6600,10000—И ООО, 20000—22000 (30000—33000), 35000—40000,
60000—66000, 105000-115000.

Примечание. Коэффициентом трансформации считается отно-
шение высшего напряжения к низшему при холостой работе трансформа-
тора. Эти напряжения трансформатора указываются в помещенной на нем
таблице.

Однофазные трансформаторы, предназначаемые для установок на
станциях и подстанциях:

1)	Для повысительных и понизительных однофазных трансформато-
ров, предназначенных для установок на станциях и подстанцннх, прини-
маются, как стандартные, следующие мощности: 200, 500, 1000, 2000,
3333, 5000, 6666 и 10 000 kVA.

2)	Как высшее, так и низшее напряжения однофазных трансформа-
торов должны входить в пределы напряжений, принятых, как стандарт-
ные, для электропередачи трехфазными токами, а именно: 3000—3300,
6000—6600,10000—11000,20000—22000 (30000-33000), 35000—40000,
60 000—66000, 10 5000—115000 вольт.

а) Сила тока и напряжение.

Электродвижущая сила (ЭДС) трансформатора при синусоидальной
форме кривой магнитного потока, как в первичной, так н во вторичной
цепи, составляет Е = 4,44 fw fl>max 10-8 вольт, где w — число витков
первичной пли вторичной цепи, f—число периодов, Фшах — общее число
силовых линии.

Коэффициентом трансформации называется отношение между первич-
ным и вторичным напряжением, измеренное при холостом ходе транс-
форматора /'Д: Е2 — wl: w2.

Намагничивающим токбм называется безваттная часть тока холостого
хода. Второе действующее слагающее тока холостого хода расходуется
на потери в железе. Намагничивающий ток, пли пропорциональное ему
число ампер-витков, создает магнитодвижущую силу, проталкивающую
через магнитную цепь индуцированный данным напряжением и данным
числом витков магнитный поток.

Для возможного уменыпени величины потребного намагничивающего
?ока железный магпитопровод должен быть, по возможности, хорошо
замкнут. При нагрузке трансформатора первичные и вторичные ампер-
витки возрастают и, слагаясь, дают результирующее намагничивающее
число ампер-витков, необходимое для получении соответствующего индук-
ционного магнитного потока. При полной нагрузке первичный и вторич-
ный ток сдвинуты друг относительно друга почти на 180°, при нагрузке,
близкой к холостому ходу— относительный сдвиг несколько превышает 90е
(фпг. 1757).

Рассеянием, пли током рассеяния, называется магнитный поток,
который под влиянием ампер-витков первичной и вторичной цепи замы-
кается через воздух, главным образом в пространстве между первичной
и вторичной обмоткой. Поток утечки индуцирует электродвижущую силу рас-
сеяния, которая отстает на 90е от направления тока, вызвавшего эту утечку.

1>) Векторная диаграмма трансформатора.

Векторные диаграммы вычерчиваются обыкновенно в сильно упро-
щенной форме. Все величины приводятся к коэффициенту трансформа-

Фиг. 1760.

Фиг. 1757. Фиг. 1758.

Фиг. 1759.

и сдвига фаз во вторичной цепи, мы получаем простейшую диаграмму
(фнг. 1757), а с учетом потерь в железе — диаграмму фиг. 1758. Здесь
отложены не ампер-витки, а непосредственно силы тока. здесь обо-
значает напряжение у зажимов первичной цепи, приложенное к транс-
форматору извне, которое уравновешивается возбужденной электродвижу-
щей силой (стр. 1200); it, г2,	— первичный, вторичный и намагничи-

вающий токи; i0 — на фиг. 1758 обозначает ток холостого хода с двумя
его шагающими: размагничивающим током гистерезисаЬи намагничиваю-
щим током О—1. Учитывая далее омическое падение напряжения tR
в первичной и вторичной обмотке и сдвиг фаз во вторичной цепи, зави-
сящий от характера индукционной ее нагрузки, получаем векторную
диаграмму фиг. 1759; учитывая далее падение напряжения самоиндукцииs
вследствие рассеяния в первичной и вторичной цели при данном сдвиге,
мы получим диаграмму фиг. 1760.
Первичное напряжение у зажимов Р„ приложенное к трансформа-
тору извне, имеет назначение: создать необходимую для получения вторич-
ного напряжения у зажимов Р2 электродвижущую силу Р2 = в пер-
вичной цепи и покрыть омическое падение напряжения в этих обмотках.
Эти последние напряжения не совпадают по фазе, а именно: ijR, совпа-
дает по фазе с ij, a <2Л'2 совпадает по фазе с г9. Масштабы силы тока
и напряжений друг от друга независимы. Дуга, "описанная из точки О
радиусом, равным Р2, дает падение напряжения, или так называемое
„изменение напряжения'1 6. Нз приведенной диаграммы ясно видно,
какое влияние оказывает на „изменение напряжения" ? наличие потоков
магнитного рассеяния, вызывающих в обеих обмотках появление
электродвижущих сил самоиндукции (см. также след, главу).

с) Изменение напряжения.

Изменением напряжения трансформатора при данном
коэффициенте мощности называется повышение вторичного напряжения,
наступающее при переходе от номинальной нагрузки на холостой ход
при условии, что первичное напряжение и число периодов остаются не-
измененными. Оно выражается в процентах по отношению к номиналь-
ному вторичному напряжению. Так как омические падения напряжения
»..Ri i-jRi, с одной стороны, и падения напряжения самоиндукции 8, н
с другой стороны, имеют практически одинаковые направления (фнг. 176ОХ
то изменение напряжения может быть определено следующим путем:
алгебраические суммы ц/q-|-?27i2 и S]-}-s2, приведенные ко вторичной
обмотке, будучи сложены геометрически, дают напряжение короткого
замыкания е^, которое может быть найдено также опытным путем,
а именно измерением напряжения короткого замыкания е^. Согласно
нормам СГЭ на щитке, наряду, с обозначением мощности трансформатора,
должна быть также указана и величина изменения напряжения. Общее
омическое падение напряжения ixRt -ф г2В2, выраженное в % % от номи-

нального напряжения, равняется численно,
с достаточной для практических целей точ-
ностью потере в медн, выраженной в % %
от номинальной мощности. Прн коэффи-
циенте мощности, равном 1,изменение напря-
жения практически равно омической потере
напряжения, а при коэффициенте мощности
равном 0 — оно равно потере от само-
индукции. Пользуясь диаграммой Каппа
(фиг. 1761), можно по напряжению корот-
кого замыкания 0D и омическому падению

напряжения CD (по треугольнику корот-
кого ^замыкания ODC) определить для любого угла сдвига фаз и
любой нагрузки величину падения напряжения между холостой, работой
и полной нагрузкой CD — вычисленное омическое падение напряжения.
При больших поперечных сечениях меди, если можно ожидать добавоч-

ных потерь на токи Фуко, величина CD находится по ваттной сла-

гающей при измерении мощности тока короткого замыкания. Отрезок FG,
получающийся прн пересечении луча, проведенного под углом со, с двумя

окружностями, описанными из точек О и D радиусами, равными вторич-
ному напряжению холостого хода, даст изменение напряжения при дан-
ной номинальной силе тока и данном угле сдвига фаз. Для промежуточ-
ных значений центр второй окружности лежит не в точке D, а занимает
промежуточное положение на линии 0D на расстоянии от точки О, соот-
ветствующем данной силе тока.

Величину изменения напряжения можно найти путем вычисления,
зная R|, R2, s„ s2,- и г«2. Приведенное ко вторичному напряжению
общее омическое сопротивление R — R, (w2: Wj)2 -|- R2; соответствующая
самоиндукция, создаваемая потоком утечки, равняется »2.к = я] (г«2: icj
-[-з2, где х — с отвстствующее данной утечке безваттное сопротивление.

"Падение (измените) напряжения, соответствующее данному току г2
и данному сдиигу фаз во вторичной цепи и, приближенно равняется
е ' = i,R cos -f- г2ж sin э, или точнее, е? = е?' Д-100 — V10000 —е"2,
где ea — i2R sin и — г2» cos а.

При потере от самоиндукции s = i2x до 4% можно принять практи-
чески = е^.

d)	Параллельная работа трансформаторов.

При параллельной работе трансформаторов, т.-е. если не-
сколько трансформаторов должны быть включены параллельно как своими
первичными, так и своими вторичными обмотками, необходимо: точное
совпадение их коэффициентов трансформации при холостом ходе, напря-
жения короткого замыкания не должны отличаться более, чем на ± 10%,
а в трансформаторах трехфазпого тока, кроме того, должны совпадать
схемы обмоток п последовательность фаз. Отношение номинальных мощ-
ностей не должно превосходить отношения 3:1.

[Примечание. Для правильного определения последовательности
фаз выведенные концы проводов, согласно нормам БЭС, всегда несут
одинаковые обозначения, а именно: выведенные концы проводов высокого
напряжения обозначаются римскими цифрами I, И, III и соответственные
им концы низкого напряжения — арабскими цифрами 1, 2, 3; пулевой
провод обозначается знаком О. Начало обмотки каждой фазы обозначается
буквой П, а конец—буквой К. Обмотки должны наматываться по напра-
влению часовой стрелки от начала (И) к концу (К).

Одинаковость схем обмоток и требуемая последовательность фаз мож^т
быть проверена, перед параллельным включением путем измерения раз-
ности напряжения между соединяемыми концами, при чем это напряжение
должно равняться нулю. При неправильном соединении концов эта раз-
ность напряжения может оказаться равной двойному номинальному на-
пряжению].

е)	Коэффициент полезного действии.

Измерение коэффициента полезного действия см. стр. 1362. Коэффи-
циент полезного действия относится (если на этот счет не имеется
особых указаний) к нормальной нагрузке и коэффициенту мощности,
равному 1.

Коэффициент полезного действия ц = отданная мощность : (отданная
мощность 4- д потерь).
Потери слагаются ив потерь в железе включая потери в диэлек-
трике (потери холостого хода), и потерь в меди Е. (потери в обмггке),
включай 'Оки Фуко).

Средние величины коэффициента полезного действия приведены
в таблице 1. Возможны отклонения ± (2:10)%.

Таблица 1. Коэффициент полезного дейстоия и напряжения
короткого замыкания при полной нагрузке в kW и при costs — 1.

Высокое напряжение в kV	5		10	50		100		500		10G0		2000		ООО kVA	
			Ч | е*	ч	к		ч		ч		ч				ч
5—6 . .	95,5	4,4	96,0| 4,2	96,S	3.7	97,4	3,6	98,2	3,3	98,4	3,2	98 7	3,2		
10—15. .	95,1	4,7	95,7! 4,5	96,	4,1	97,3	3.8	98,0	3,6	98,3	3,6	98,6'	3,5 98,8		3,5
25-35			95,4 4,8	96,1	4,4	97,1	4,0	97,8	3,8	98,2	3,7	98,4:	3,7 98,7		3,7

Коэффициент полезного действия достигает своего максимума при
равенстве потерь в железе и в меди. Если при полной нагрузке Ис,
то с уменьшением нагрузки кривая коэффициента полезного действия
т) = f (N2) понижается. Максимум получается в этом случае при пере-
грузке. Если же, как это обыкновенно принято в современных трансфор-
маторах, при нормальной нагрузке, Ve < V„ то щтах получается в тот
момент, когда Ve = Vc.

Пример. Трансформатор в 10 kVA при cos с>3 = 1 дает, предпо-
ложим, в одном случае при полной нагрузке 14 = 240 W и Vc —160 W,
а в другом случае У, = 80 W и Ve = 320 W, тогда коэффициент
полезного действия будет:

*1	о  от полной нагрузки  При высокой потере в железе ¥^=2,4%, у,=1,6% .  „ низкой „	„	F^=0,8%, Уд=3,2% .	При				
	ч.	’/4			*1»
	96,15  96,15	95,78  96,65	94,57  96,90	90,90  96,15	81.10  92,34

Во втором случае щтах получается при половинной нагрузке, когда
-== Vc = 80 W.

При построении трансформаторов следует стремиться к возможному
понижению потерь в ж'лозе в целях увеличения средней годовой
производительности, т. е- отношения полезно отданной к полу-
ченной работе (в kWh).

[В осветительных установках принимают обыкновенно (вследствие
неравномерного расхода тока), что трансформатор средней мощности
может отдавать в течение года в 440 раз больше kWh, чем его наиболь-
шая мощность, выраженная в kW. Так как потеря в железе постоянна
и не зависит от нагрузки, то для трансформатора с потерей в железе
в 2,4 и 0,8% при годовой работе, т.-е. в течение 365-24 = 8760 h,
2,4-8760

средняя годовая потеря составит в одном случае	——,= 48% и
0,8,8760	„

в другом случае	-— — 16 % от полезно отданной мощности. Сред-

ний годовой коэффициент полезного действия, не считая потерь в меди,
которые в приведенном случае трансформатора в 10 kVA составляют
от 1,6 до 3,2 % выразится:

1)	=	= 67,6 %	и	= 86,2 %.

™дов 1,48	’	1Д6

В новых электрических станциях, которые не имеют еще полной
присоединенной мощности, средняя годовая потеря достигает 30% и
<юлее. При расчете годового расхода топлива потеря в железе трансфор-
маторов имеют поэтому большое значение. В осветительных сетях, в целях
уменьшения потерь холостого хода, выключают поэтому летом часть
трансформаторов или устраивают специальные переключаемые трансфор-
маторы, которые при высокой нагрузке включаются по схеме треуголь-
ник - звезда, а при малых нагрузках по схеме звезда - зигзаг. В обоих
влучаях имеется налицо равенство напряжений, одинаковое число групп
для включения и возможность неравномерной нагрузки фаз через вто-
ричную пулевую точку. Одновременно этим достигается значительное
еслаблеине намагничивающего тока.

f)	Охлаждение трансформаторов.

Различают следующие системы охлаждения трансформаторов:
, • 1. Трансформаторы с естественным воздушным охла-
ждением (сухие трансформаторы). Теплоотдача достигается излучением
и естественной циркуляцией воздуха.

2.	Трансформаторы с искусственным воздушным охла-
ждением. — Циркуляция воздуха производится вентилятором илн
искусственной тягой.

3.	Масляные трансформаторы с естественным
• хлаждением. — Наполненный маслом кожух охлаждается снаружи
лучеиспусканием и естественной циркуляцией воздуха.

4.	Масляные трансформаторы с искусственным
воздушным охлаждением. — Кожух охлаждается воздухом, пода-
ваемым вентилятором; внутри сосуда устанавливается естественная цир-
куляция масла.

5.	Масляные трансформаторы с искусственным
воздушным охлаждением и искусственной циркуляцией масла.

6.	Масляные трансформаторы с внутренним водя-
ным охлаждением. — Вода циркулирует по змеевику, помещаемому,
в верхней части сосуда, куда поднимаются слои наиболее нагретого
масла.

7.	Масляные трансформаторы с циркуляцией
масла и наружным водяным охлаждением. — Масло охлаждается в спе-
циальном холодильнике, поставленном снаружи от трансформатора.

8.	Масляные трансформаторы с циркуляцией
масла и естественным воздушным охлаждением. —
Масло охлаждается в наружных вовдушных холодильниках.

Хютте. Т II.

83
9.	Масляные трансформаторы с циркуляцией
масла и искусственным воздушным охлаждением. —
Масло охлаждается в наружном холодильнике, при чем охлаждающим
воздух подается вентилятором.

Трансформаторы первого и второго типов применяются сравнительна
редко. Трансформаторы 2, 4, о и 9 типов расходуют от 2,5 до 3 т3
воздуха в минуту на каждый потерянный kW. Расход воздуха указы-
вается на щитке трансформатора. Наибольшим распространением поль-
зуются масляные трансформаторы с естественным воздушным охлажде-
нием. Увеличением наружной поверхности, которое достигается приме-
нением волнистых стенок для кожухои трансформаторов (изготовляе-
мых автогенной сваркой), отдача тепла улучшается. В крупных транс-
форматорах — в 10000 киловатт и выше — волны делаются в 30—
40 см вышиной и, кроме того, снабжаются иногда охлаждающими
ребрами.

Масло улучшает качество изоляции, но для этой цели оно должно
быть совершенно сухое, так как малейшие следы влаги ужо понижают
прочность изоляции на пробивание (содержание воды около 0,01% пони-
жает прочность почти на 50%).

Согласно норм VIII ВЕС пробивное напряжение масла не должпо
«пускаться ниже:

а)	12 kV—для трансформаторов па напряжение до 40 kV

b)	17 kV— „	»	„	» выше 40 kV.

§ 4.	Для гарантии в том, что пробивное напряжение масла не упало
ниже указанных пределов, необходимо производить периодические испы-
тания масла работающих трансформатов. Пробы масла забираются из
спускных крапов трансформаторных баков со всеми предосторожностями^
исключающими возможность загрязнения проб или попадания посторонней
влаги.

§ 5.	Пробы испытываются в открытых подстанциях для низковольт-
ных (до 40 kV) трансформаторов—через 3 месяца, а для высоковольтных
(выше 40 kV)—через один месяц. Еслп ряд испытаний проб масла даст
устойчивые результаты для электрической прочности масла, то после оче-
редной просушки промежутки между следующими пробами могут быть
увеличены соответственно до 6 и 12 месяцев. Для трансформаторов, на-
ходящихся в закрытых помещениях, сроки испытаний устанавливаются
соответственно в 6 и 8 мес. цев.

Просушка масла upon {водится варкой, фильтрованием через фильтр-
пресс или прп помощи центрифуг. В процессе работы следует обращать
особое внимание на герметичность сосудов, так как от соприкосновения
горячего масла с воздухом происходит процесс его „заиливании", ухуд-
шающего теплоотдачу. Вследствие этого рекомендуется устройство масля-
ного компенсатора, который в то же время предупреждает проникновение
влагп в трансформаторный бак.

Трансформаторы с вну|рзиппм водяным охлаждением расходуют,
приблизительно, от 0 9 до 1,1 i min прп 25° на каждый потерянный ки-
ловатт. Количество расходуемой воды должно быть указано иа щитке
трансформатора.
Для мощных трансформаторов применяется по преимуществу охла-
ждение масла в наружных водяных холодильниках с нрднужденпой цир-
куляцией масла. Расход энергии составляет около 0,5—1 kW на каждые
отдаваемые трансформатором 1000 kVA.

g)	Конструкция трансформаторов.

1.	Железный сердечник. В завпспмостн от конструкции сердечника

различают: 1) трансформаторы с простои магнитной пенью
вой обмоткой, так называемые стержневые трансформаторы
и 2) трансформаторы с разветвленной магнитной цепью,
так называемые трансформаторы броневого тппа
(фпг. 1763). Сечение сердечников у броневых трансфор-
маторов всегда, а у стержневых трансформаторе ; - часто,
делается прямоугольным;для возможности осуществления
кольцевых катушек сердечники у трансформаторов по-
следнего типа часто выиол-
внются с крестообразным
П~| сечен нем (фиг. 1764). Ярмо
изготовляется также в
лдл большинстве случаев с
прямоу гол ь ным сечей нем.

напр. Дня увеличения тсплоот-
дающеп поверхности железа

Фиг. 1765.	сердечник и ярмо снабжа-

ются часто каналами для

циркуляции воздуха пли масла (фпг. 1764). Для ослабления пнхровых
токов сердечники и ярмо составляются из листов толщиной 0.3 до
0,5 mm (прл 50 нор. в сек.) и 0,8 mm (при 25 до 15 пер.); листы—
из мягкого железа или железа сиециальТюго состава — изол ц^югся друг

Фиг. 1764.

Фпг. 1765.

Фпг. 17С6.

от друга лаком плп бумагой. Пакеты листов стягиваются изолированными
болтами, а в крупных трансформаторах, кроме того, скопляются зажпм-
HJMH щитами. Только в малых трансформаторах с толщиной сер (очинка
не более 10 ст могут применяться изолированные со всех сторон за-
клейки. Для возможности сборки п смен .< катушек неизбежны стыковые
соединения. Стыки бывают перекрытые и в|ритык. Последние имеют пре-
имущество большей просготы сборки и смелы катушек; недостаток их за-
ключастся в более высокой токо памагннчппания, что, впрочем, в круп-
ных трансформаторах сказывается не особенна сильно. В средних п ма-
лых трансформаторах для уменьшения намагничивающего тока стык из-
готовляется перекрытым.

2.	Обмотки. Различают цилиндрическую (фпг. 17G4 и 1765) и дисковую
обмотку (фиг. 1763 и 1766). Последняя применяется, преимущественно,
для броневых трансформаторов. Обе обмотки могут состоять из прямо-
угольных или круглых катушек — в завис imocth от формы сердечников.
Первичные и вторичные обмотки должны быть достаточно надежно изо-
лированы, при чем должно быть принято в расчет наивысшее, могущее
иметь место при работе, напряжение. Должны быть предус.’.о.ревы до-

статочные промежутки как между самими катушками, так между послед-
ними и железным сердечником и стенками трансформаторного кожуха.
Прп высоких напряжениях обмотки разделяются на секции, которые изо-
лируются цилиндрическими прокладками из прес, спайного картона или
из другого равноценного изолирующего материала. Начальные витки
и витки близ нулевой точки должны быть особенно тщательно изолиро-
ваны для защиты от пробивания в момент включения. Как в осевом, так
и в радиальном направлении катушки должны быть достаточно прочно
защищены механически но отношению к сердечнику, так как от транс-
форматоров требуется особая надежность при коротком замыкании-в виду
того, что при этом возникают огромные механические усилия, изме-
ряемые уже в трансформаторах средней величины многими тоннами.
В прямоугольных катушках с ос бой тщательностью должны быть закреп-
лены длинные их стороны. Сгяжные приспособления между отдельными

катушками часто устраиваются переставными, так как в результате про-
должительной работы н вслед твпе уваркп масла катушки получают не-
которую усадку. При устройстве достаточно надежных промежуточных
прокладок пли при наличии пружинящих соединений устройство пере-
ставных приспособлений является излишним. Изоляционным материалом
для масляных трансформаторов является прессованный картон, пресшная,
проваренное в масле буковое дерево, промасленная бумага; для возгуш-
ных (сухих) трансформаторов для той же целп служит пресшная. полот-
няная плп бумажная лейта, миканит и т. и.

Круглая проволока применяется для сечений проводов др
10 mm2, для более высоких сечений применяется профпльпая медь, кабель

Фиг. 1767.

или медная лента. Последняя укладывются в виде двой-

ных катушек, так что начало и конец каждой катушки
выведены наружу и легко могут быть включены. Изо-

ляция: при больших сечениях—бумага или
преешнап в виде прокладок и затем бумаж-
ная обмотка нлп оплетка.

Для Ослабления вихревых токов в меди
длинная сторона прямоугольного сечения
медной ленты располагается параллельно

по фпг. 1767.

линиям рассеяния, т.-е при дисковой обмотке фнг- 178--
по фиг. 1768, а прн цилиндрической обмотке

В больших трансформаторах прп цилиндрической обмотке

можно, в целях уменьшения величины рассеяния, обмотку низкого папря-
жения иногда подразделять так, что одна часть се располагается с вну-
тренней, а другая часть с наружной стороны обмотки высокого напря-
жения.

Для устранения искажений кривой напряжения (под влиянием
третьей гармоники) применяются, особенно в крупных трансформаторах,
специальные демпферные обмотки включаемые треугольником.

3.	Бачи для трансформаторов. Кожухи трансформаторов даже круп-
ных размеров конструируются так, чтобы была возможность перевозки
пх в собранном виде, включай масло. Змеевики для водяного охлаждения
обыкновенно изготовляются нз меди плп из металла Жульена (сурьмяни-
стого свинца) и помещаются в верхней части трансформатора. В транс-
форматорах с искусственной циркуляцией масла змеевик и для охлаждения
масла располагаются в особом водяном холодильнике.

В каждом трансформаторном баке должны иметься спускные приспо-
собления, а также расширительный колпак для избытка масла и сальник
для ввода термометра. Крышка трансформатора обыкновенно пз ото-
пляется как одно целое с корпусом трансформатора для того, чтобы по-
следний можно было вытаскивать пз. масляного резервуара, не производя
отсоединений проводов. Для той же пели— подьема трансформаторного
корпуса — крышка снабжается крановыми ушками.

4.	Зажимы—фарфоровые с гладкой поверхностью для трансформато-
ров среднего напряжения — должны пметь достаточно прочные размеры;
прп очень высоких напряжениях вводные фарфоровые изоляторы снабжа-
ются ребрами и утолщениями и залягаются маслом
(прп напряжениях ог 15 до 100 kV расстояппе от
крышки трансформатора до токоотводящего зажима

берется равным

О и. у п
о о с о
ООО
~и v~ar~

Фиг. 17G9.

1,6 — 2 cm на каждые 1000 V); ввод-
ные пзоляторы изготовляются также нз
спеипшьныхизолирующих материалов
(псртпнакс, турбонпт, репелит, кар-
болит и др.); при более высоких на-
пряжениях — выше 25000 V — зали-
ваются твердым жиром пли маслом.

В некоторых случаях, особенно прп фиг' 14 ‘°"
пользовании конденсаторными зажп-

мамп Нагеля, в которых достигается равномерное, распределение на-
пряжения, благодаря станиолевым прокладкам различной волпчпны, при-
меняются изоляторы из прессованного картона. Расположение вводов
и нормальное обозначение зажимов по фпг. 1769.

5.	Ответвления или дополнительные зажпмы предусматриваются для
выравнивания падений напряжений в различных точках сеги. Позволяют
изменять вторичное напряжение на ± 4-5%. Переключение должно про-
изводиться на расстоянии. Ответвленпя устраиваются плп у конечных
витков, так что можно отключить большее или меньшее число витков,
или близ нулевой точки, так что последнее может быть перенесено на
соответственное число витков. Такое переключение производится при по-
мощи винтового штепселя, который ввинчивается при помощи специаль-
ного ключа в одни нз трех контактов для пулевой точки (AEG). Ответ-
вления могут быть расположены также по середине сердечннковоп об-
мотки, с соответствующими предохранительными приспособлениями про-
тив пробивания; перестановка производится прп помощи переключателя,
приводимого и действие па расстоянии (фиг. 1770).

h)	Трансформаторы трехфазного тока.

Трехфазные пли многофазные токи могут быть преобразо-
ваны прп помощи однофазных трансформаторов в отдельных цепях с со-
ответственным соединением первичных и вторичных цепей. Более деше-
вая и простая конструкция трех- и многофазных трансформаторов полу-
чается ври сопряжении магнитных ценен, т.-е. когда сердечники замыка-
ются в таком же порядке, как самые токи.

Па фпг. 1762 показан трех (фазный сердечипкопый
трансформатор с цилиндрической обмоткой и тремя сердечниками
в одной плоскости. В м )|цпых трансформаторах встречается иногда кон-
струкция с пятью сердечниками в одной плоскости, пз которых три сред-
ине несут обмотки. Пятисердсчнпковые трансформаторы могут иметь бо-
лее низкие размеры; этим увеличивается та предельная мощность отдель-
ных единиц, которая диктуется условиями железнодорожного транспорта.
Современная конструкция трансформаторов позволяет перевозить единицы
мощностью до 30000 kVA на специальных платформах при снятых ввод-
ных зажимах. В Америке дли электропередач высокого напряжения от-
дают предпочтение установкам с однофазными трансформаторами вслед-
ствие независимости отдельных фаз па случай повреждения и вследствие
более легкого вх обслуживания. Три такие трансформатора, включенные
звездой плп треугольником, могут питать трехфазпую сеть, четвертый
трансформатор играет роль резерва. При включении треугольником пер-
вичной и вторичной цепи два пз

фазк

Фпг. 1771.

I 7 г
\Tpex срази

Каждая многофазная система

втпх трех трансформаторов могут
принять на себя до 58% нормальной
мощности. Неравномерная нагрузка
фаз первичной цепи! В случае трех-
фазных трансформаторов первичные
и вторичные цепи могут бить незави-
сима одна от другой включены звез-
дой, треугольником или зигзагом.
Нормальные схемы включения обмо-
ток для (рехфазвых трансформаторов
ни нормам и предписаниям VDE при-
ведены на таблице 2.

допускает трансформацию в другую
многофазную. Пример: преобразование двух фаз на три фазы (схема
Скотта, фиг. 1771). Трансформатор 1 даст вс вторичной обмотке на-

пряжение, пропорциональное высоте прямоугольного треугольника, т.-е.
напряжение Е^г 3 : / 2, при чем обмотка соединена с средней точ-
кой Л1 обмотки второго трансформатора, который дает вторичное напря-
жение Еа.

I) Трансформаторы специального назначения.

Трансформаторы для едчоякорных преобразователей при больших
мощностях от 200 до 250 k\V выиолняютсн со вторпчиой шестпфазиой

Таблица 2. Схемы включений.

Схемы включении

Векто р п. д пап • а мм ы

Высокое | Низкое
Напряжения

Схемы включения

Высокое | Низкое

Напряжения

обмоткой, в осг ьных случаях — трехфазная обмотка. Эти трансформа-
торы дают в общем повышенное рассеяние, если регулировка напряжения
должна производиться путем перевозбуждения или недовозбужден пя одно-
якорного преобразователя. Если пуск в ход одноякорного преобразователя
'производится асинхронно со стороны трехфазного тока,—то в настоящее
время принято, как общее правило (см. фиг. 1779), трансформаторы
должны иметь ответвления на '/3 нормального напряжения.

Трансформаторы для ртутных выпрямителей и случае более илп ме-
нее значительных мощностей, также выполняются с шссгпфазной вторич-
ной обмоткой (фиг. 1782) и должны быть рассчитаны на мощность, пре-
вышающую на 60 — 80% мощность выпрямленного постоянного тока, так
как форма кривой силы тока каждой фазы чрезвычайно- неблагоприятна
в смысле стеиэнп пагружаемости. Кривые силы тока образуют отрезки
синусоидальных линий, симметричных по отношению к амплитуде, которые
на стороне вторичной цени трансформатора появляются один раз в то-
чение периода, а на стороне первичной цепи также один раз в течение
периода в случае равенства числа фаз п два раза—в случае половинного
числа фаз. Наличие вескольких ступеней напряжения позволяет питать
по выбору плп осветительную сеть током в 470 V, плп езть трамвайную
током в 600 V. Должна быть предусмотрена, кроме того, нсномогатсльная
ступень на 35 — 40 V, для воспламенения паров ртути при пуске в ход

выпрямителя.

Испытательные трансформаторы--по преимуществу однофазные маг
единые трансформаторы, иногда воздушные трансформаторы для опреде-
ленного номинального напряжения с заземлением сроднен точкп пли вы-
веденного полюса. Регулировка напряжения достигается изменением па-
пряжеипн особого, питающего первичную цепь генератора, а также прп
помощп ступенчатого плп потенциал-регулятора. Изготовляются пспытаг
тельные тр реформаторы, с односторонним заземлением, для напряжения
до 1 000000 V. Прп помощп двух трансформаторов нормального напря-
жения Е прп одностороннем заземлении можно получить наивысшее на-
пряжение 2Е. По схеме включения Ш т а ф е л я несколько трансформато-
ров могу быть соединены так, что общее напряжение подразделяется иа
.ряд ступеней, при чем напряжение каждою трансформатора может быть

сравнительно невысоко.

Измерительные трансформаторы. Трансформа-
торы тока и напряжения (см. стр. 1343).

Автотрансформаторы —с неподвпж-

.__ j нымп ио отношению друг к другу посло-

г	доватсльпо включенными обмотками.

WA'/'-Wi Применяются в тех случаях, когда дан-
ное напряжение сети должно быть нс-
сколько повышено пли понижено, при
чем различно между первичным или
Фиг. 1772. вторпчным напряжением должно быть
сравнительно невелико. В сетях высо-

Фиг. 1773.

кого напряжения эта разница не должна превышать 25%, так как в слу-
чае земляного сосдпьенпя сторона вторичного напряжения может ока-

заться чрезмерно нагруженной (фиг. 1772
и 1773).

Дроссельные или реактивные катушки
применяются в целом ряде случаев, а именное
как делители напряжения прп трехпроводиом

включении машин постоянного тока (стр. 1311),
Фиг. 1774.	длп возможности параллельного включения н

сеть трансформаторов с несоответствующим и для
параллельной работы характеристиками, дли регулировки напряжении одно-
якорных преобразователей (стр. 1325), при параллельной работе ртутных
выпрямителей и одноякорных преобразователей, как заземляющие катушки
между нулевой точкой трансформаторов или машин и землей, для погло-
щения статических зарядов, для чоследовательи >го включения приемного
тока, например, дуг»вы< ламп ({> ir. 1774), которые и то же время
должны быть независимы друг ог друга, т.-е. если желательно избегать
изменении в силе тока при потухании отдельных ламп (в настоящее
время дли этой цели применяются другие приспособления) ETZ, 1919S.8.

В. Потепцпал-регуляторы.

Потенцпал-рсгуляторы представляют трансформаторы, у которых пер-
вичная плп вторичная обмоткп могут быть повернуты одна относгоольно
другой на некоторый угол. Применяются длп регулировки напряжения
н являются по существу заторможенными асинхронными моторами, кото-
рые прп нокоющемся относительном положении статора и ротора играют
роль обыкновенных трансформаторов. Присоединенная к сети иервпчнап
обмотка, роль которой играет обмогка ротора, возбуждает во вторичной
обмотке, выполненной в виде обмотки статора, добавочное напряжение
2?s, которое в однофазных регуляторах зависит от относительного поло-

жения ротора и которое складывается с напряженпем у клемм, увеличи-
вая плп уменьшая это последнее. Степень регулировки изменяется пово-
ротом ротора по отношению к статору, благодаря чему большее или
меньшее число вторичных витков сцепляется с первичным полем. Пово-
рот ротора производится прп помощи червячной передачп, приводимой
в действие ручным маховпком или от вспомогательного мотора. Однофаз-
ные регуляторы получают, кроме того, добавочную, сдвинутую на 90° ио
отношению к нервнчноп обмотке, коротко-замкнутую обмотку, назначение
которой компенсировать поперечное поле, которое при равномерно распре-
деленной железной массе может резко проявиться и тем значительно по-
низать коэффициент мощности. Иотснцпад-рсгуляторы для трехфазного
тока также изготовляются	__

Б виде асинхронных мото- __________

Г ров. Добавочное напряжо-	~	Г-

в	нпе Es здесь не зависят от L	— _ 

Фиг. 1775.	относительного положении

роторной обмотки; изменя-

ется только фаза Es, так что регулировка напряжспип происходит, как
показано на фиг. 1775. Крутящий момент уравновешивается действием
самотормознщейся червячной передачп плн противодействием двух монти-
рованных вместо поворотных регуляторов.

Трехфазные иотенппал-регуляторы применяются для регулировки на-
пряжения в трехфазных сетях, в качестве регуляторов напряжения одпо-
якорных преобразователей (стр. 1325), для выпрямителей большой мощ-
ности пли для преобразователей частоты (стр. 1281).

В случае одно якорных преобразователей регуляторы
выполняются с воздушным охлаждением и с горизонтальной осью, при
чем в случае, если число оборотов преобразователя достаточно для при-
ведения в действие вентилятора, охлаждающего регулятор, ось последнего
располагается по направлению осп умформера. В протпвном случае, он
снабжается самостоятельным охлаждающим вентилятором, а прп высоких
напряжениях выполняется в виде трансформатора с масляным охлажде-
нном п с вертикальном осью.

При параллельной работе потенцпал-рсгуляторов следует иметь
в виду, что простые регуляторы вызывают вращение вектора напряжения.
Поэтому в многофазных сетях рскомедустся применение двойных регуля-
торов, в которых сдвиг фаз между напряжениями Pt и Р„ (фнг. 1775)
устраняется соответственной схемой включений (фнг. 177С).

С. Преобразователи.

Для преобразования переменного тока в постоянный п обратно пользу-
ются обыкновенно так называемыми вращающимися преобразователями
(умформерами). Эти последние выполняются: а) в виде мотор-генераторов,
состоящих в большинстве случаев пз сосдинсниых на общей валу или прп
помощи муфты мотора и генератора; Ь) в виде одпоякорпых преобразо-
вателей с раздельной переменной и постоянной обмоткой (применяются
редко); с) в виде одноякорного преобразователи с общей обмоткой как
для постоянного, так п для трехфазного тока и, наконец, d) в впде кас-
кадных преобразователей, состоящих пз асинхронного двигателя, соеди-
ненного механически и элсктрпчоскп с обыкновенным одпоякорным пре-
образователем. В редких случаях речь может пттп о преобразовании
трехфазного тока в однофазный для железнодорожных сетей пли о пре-
образовании числа периодов, например, прп кольцевании сетей, работаю-
щих с разными числами периодов и имеющих самостоятельные силовые
станции. Подобная задача—преобразования числа периодов производится
при помощи мотор,операторных аггрсгатов в виде спнхропно-синхронио-
преобразователей плп аспнхронио-снпхроннопреобразоватслсй с трехфаз-
no.i возбудительной машиной плп с вспомогательным мотором со включе-
нием по схеме Кремера (AEG) длп асинхронного пускового мотора.

В железнодорожном деле иногда приходится иметь дело с прсобразо
ваппем однофазного тока в трехфазный той же частоты при помощи
трансформатора фаз для того, чтобы иметь возможность подведенный
электровозу однофазный ток преобразовать в трехфазный для питания
моторов. Сюда относятся: а) синхронно работающий умформер Кан до1)
с регулировкой напряжения, со тоящпи пз статора, несущего однофазную
и трехфазную обмотку и ротора возбуждаемого постоянным током; Ь) мо-
тор Schon’a2) (Крупп) с промежуточным, возбуждаемым постоянным
током ротором с короткозамкнутой обмоткой, несущей на статоре одно-
фазную, а на роторе трехфазную обмотку с контактными кольцами,
с которых снимается трехфазный ток с частотой скольжения.

а) Одиоякорпып преобразователь.

Одиоякорный преобразователь характеризуется наличием
якоря постоянного тока, к которому прп помощи контактных колеи подво-
дится одно, двух- плп трехфазнып ток, а прп помощи коллектора сни-
мается постоянный ток. Нормальная обмотка постоянного тока соединена
с одной сгороны с коллектором, а с другой стороны с 2, 3, 4 пли 6 кон-

*) ETZ 1925, стр. 37.

*) Kruppshe Monatslicftp, Dezembcr. 1925.
тактпымп кольпамп. Возбуждение— обычной длн машин постоянного тока
конструкцп 1—питается или самостоятельной возбудшелыюй машиной или
создастся полученным постоянным током прп помощи шунтовой плп ком-
паудной обмотки. Для улучшения коммутации одноякорпый умформер
Снабжается добавочными полюсами. Одиояксрный умформер вращается
как синхронный мотор. Его чпело оборотов определяется числом полю-
сов п числом периодов питающего тока: п = GOf-.p. IIчрмальнос число
оборотов при 50 периодах в секунду даст

Т а б л п и а 3.

Мощность в kW ....

Число об./мпн........

до 400

1500

300-700	500-1200

1000	750

900—2000 2С00 - 4000

500	250

Число полюсов и наивысшая допустимая окружная скорость обусло-
вливают взаимное расстояние угольных щеток различной полярности,
а это, в свою очередь, определяет максимальное допустимое напряжение
постоянного тока. Предельное напряжение прп 50 периодах в сек. соста-
вляет от 1200 до 1500 V. Одноякорные умформеры для 25 периодов мо-
гут быть построены для более высоких напряжений, так как полюсное
деление у ипх вдвое больше, чем в случае тока в 50 периодов.

Железнодорожные одноякорпые преобразователи
должны иметь специальные предохранительные приспособлении протпв
короткого замыкания. Это достигается быстродействующими выключате-
лями на стороне постоянного тока, которые приходят в действие прелые,
чем угольная щтгка церзйдет с одной коллекторной пластины на другую,
так что исключается возможность возникновения кругового искрения.
Опасность перебрасывания искры устраняется иногда устройством разде-
лительных перегородок пз изолирующего материала между щетками.

Преимущества однонкорных преобразователей: малые размеры, не-
большая занимаемая площадь, небольшая первоначальная стоимость, высо-
кий коэффициент полезного действия; коэффициент мощности = 1.

Недостатки: недостаточно широкие пределы регулирования напрн-
жения; необходимость включения трансформатора; затруднения при воз-
вратной работе.

Между напряжением подводимого переменного тока и отдаваемого
постоянного тока существует строгое соотношение. Дли различных величин
а = полюсная дуга: полюсный шаг; коэффициенты трансфор-
мации напряжения даны н таблице 4.

Таблица 4- Коэффициент трансформации напряжений в одноякорных
__________________________преобразователях.__________________________

Однофазный преобразователь

Tpextf а.н йп	„

Чстырехфазныи	„

Й! сети фазный	„

Для синусо- идального ноля	Для а —		
	9,70	1,65	0,60
0,71	0,71	0,73	0,75
0,61	0,62	0,64	0,66
0,50	0,50	0,52	0,53
0,35	0,35	0,37	0,33
При трехфазном токе и синусоидальном поле, напр., при напряжении
постоянного тока в 500 вольт, напряжение между фазами переменпог»
тока составит 500 У 3 : (2 У 2) = 500 • 0,61 = 305 V. На практике при-
нимают обыкновенно коэффициент трансформации напряжения равным
0,62 прп трехфазном и 0,36 — при шестпфазном токе.

Деление напряжения па стороне высокого напряжения для питания
трехпроводиой сети достигается или присоединением нулевого провода
к нулевой точке трансформатора в случае, если таковая доступна^ или
через посредство трех- пли шестифазных реактивных катушек, присоеди-
няемых к контактным кольцам (фиг. 1779).

Мощность и коэффициент полезнэго действия одноякорпого умфор-
мера зависят от его коэффициента мощности. Через якорь.одновременна
протекают переменный ток и постоянный. Первый имеет приблизительно
синусоидальную форму, а второй, благодари коммутации, — прямоуголь-
ную форму. Так как один пз токов является моторным током, а другой—
генераторным, то нагревание катушек происходят лишь под влиянием
разности обоих токов. Точно также реакции якоря под влиянием ваттной
слагающей тока сравнительно невелика, вследствие чего однопкорныо
преобразователи могут иметь меньшие размеры, чем машины постоянного
тока той же мощности. Соотношения между мощностями умформера
и генератора постоянного тока при одинаковом нагревании даяы в таб-
лице 5.

Таблица 5. Отношения между мощностями умформера ’и динамо-
машины при одинаковом нагревании.

Число фаз	1')	3		6
13ез потерь; cos с? — 1	 ...	...  Прп потере в 4%; cos с — 1	  При потере в 4°[0 и безваттном токе в 30%		0,85 0,82 0,80	1,31  1,31  1,22	1,64  1,61  1,45	1,96 1,94 1,67

Безваттные слагающие тока не компенсируются постоянным током
и поэтому онп обусловливают большую потерю в меди и большую реак-
цию якоря. Так как напряжение постоянного тока доллшо при разных
нагрузках остаться постоянным, то прп ослаблении возбуждении из сети
заимствуется отстающий ток, которым покрывается уменьшение тока воз-
буждения. При увелечении же возбуждения пз сети заимствуется опере-
жающий ток, который ослабляет избыток возбуждения. Наиболее благо-
приятный коэффициент полезного действия получается, если возбуждение
отрегулировано на коэффициент мощности = 1. Коэффициенты полезного
действия одноякорных преобразователей (без трас форматоров) приведены
в таблице 6.

При помощи одноякорных преобразователей можно до некоторой
Степени регулировать смещение фаз, так как при перевозбуждении из
сети заимствуются опережающие токи, при недовозбунсдении в сеть посы-

*) Однофазные одпоякорпые преобразователя по рекомендуются вследствие плохого ах
использования и вследствие некоторой пульсация постоянного тока.
Таблица G. Коэффициенты полезного действия одноякорных пре-
образователей: » = 15Э0 оборотов в мин., cos? = 1.

Нагрузка	10	20	50	100	160	|	200	’50 500 №)«
<1,	86,0-87,0	87,5—88,0	90,0-90,5	91,5—92,0	92,0—93,0 93,0—93.5	94,5—95,0
	85,0-86,0	86,0-87,0	89,5—90.0	91,0-91,5	91,5—92,5 92,0—93.Г	64,0- 94,5
	81,0—82,0	83,5-84,0	87,5—88,0	88,5-89,0	89,0-91,0 90,0- 91,5	92,5 93,0
•/.	—	—	—	80.5-81.0	81.5-82,0 82,0 82.5	84,5-'-5 0

лаются отстающие токи. По для того, чтобы такое смещение фаз было
возможно при нормальной нагрузке, размеры машин должны быть более
крупные. Без изменения модели машины, прп частичной нагрузке воз-
можно изменение смещения фаз в пределах, приведенных в таблице 7,
допустимых коэффициентов мощности для одпоякорных преобразователей..

Таблица 7. Допустимые коэффициенты мощности.

Нагрузка	*»	s;‘	%	/4
Трохфазпые преобразователи ....  Шестлфазиые	„	. • - .	1,00 1,00	0.95 0,96	0,80 0,85	0,52  0,60



Регулировка напряжения. Так как изменение возбуждения включеп-
ого в сеть одноякорного преобразователя ве оказывает непосредственно
никакого влияния на напряжение, а воздействует лишь на фазу заим-
ствуемого из сети тока, при чем папряжение постоянного тока сохра-
няет постоннное отношение к напряжению переменного тока, то для
регулировки напряжения преобразователя необходимо соответственным
«бразом изменять напряжение переменного тока. Это достигается вклю-
чением перед преобразователем реактивной катушки или трансформа-
тора с сильным рассеянием. При этом напряжение удается регулировать,
в известных пределах благодаря тому, что недовоз-
буждеяие создает отстающий ток, при чем в реак- о	,

тивной катушке возбуждается напряжени Es
(фиг. 1777), которое вместе с постоянным на-
пряжением Еп дает на кольцах преобразователя
поншкенное напряжение Ею. Наоборот, перевоз- ег,
буждение создает опережающий тощ индуцирую-
щий в дроссельпой катушке, сдвинутое на 90°
напряжение Es (фиг. 1778), повышающее напря-
жение у зажимов одноякорного преобразователя.
Таким образом, в отношении регулировки напря-
жении постоянного тока действие изменения воз-
буждения поля в случае преобразователей остается такое же, так
я у шунтовых машин постоянного тока. Более сильное возбуждение повы-
шает, а более слабое возбуждение понижает в известных пределах напря-
жение на стороне постоянного тока.

Возможно также компаундирование одноякорных преобразователей
1фи помощи последовательной обмотки на индукторных полюсах, через
которую проходит главный постоянный ток. Если требуется регулировка

*) Для 2ЫЮ до 4000 kW считают последние значения (для 500 kW) включая и
траяефориатор.
напряжения в широких пределах, то со стороны переменного тока уста-
навливаются дополнительные трансформаторы с регулирующими приспо-
соблениями илп потенппал-регуляторы (стр. 1321). Добавочные якоря,
в которых может возбуждаться добавочное напряжение переменного тока,
в настоящее время более не применяются, так как они ухудшают условия
коммутации, но зато применяются часто вольтодобавочные машины на
Стороне постоянного.

Регулировка напряжения возможна в пределах:

до + 4%—-при помощи трансформаторов с магнитным рассеянием,
» + 8% — „	„	дроссельных катушек,

„ + 25 % — „	„	потенциал регуляторов.

Параллельная работа. Одноякорные преобразователп, пред-
назначенные для параллельной работы, должны иметь одинаковое падение
напряжения или одинаковые характеристики. В случае надобности это
может быть достигнуто принудительным путем прп помощи дроссельных
катушек. Возможна параллельная работа с ртутнымп выпрямителями.
При параллельной работе рекомендуется установка центробежных выклю-
чателей. которые в моменты действия возвратного тока, когда машины
могут „понести", выключают ток на стороне постоянного и переменного
тока. В целпх предупреждения неравномерной нагрузки щеток рабочим
током каждый умформер снабжается своим самостоятельным трансформа-
тором.

Качание преобразователей, которое легко может проявиться, осо-
бенно при большом числе полюсов, устраняется при помощп демпферной
обмотки, которой спабжаютсп полюсные башмаки (сравни стр. 1266).

Преобразование постоянного тока в переменный применяется
в редких случаях и требует соблюдения ряда условий. При сильно индук-
тивной нагрузке, вследствие ослаблеппн возбуждения, благодаря реакции
якоря, преобразователь может „потести". Поэтому необходимо устройство
центробежных выключателей и вольтодобавочных машин.

Часто устраиваются специальные приспособления для
осевого смещения вала в целях достижения равномерного износа коллек-
тора и контактных колец. Приспособлении этп могут быть механические
или электрические.

Пуск в ход может быть осуществлен со стороны постоянного
тока, если имеется аккумуляторная батарея или другая сеть постоянного
тока, юторой можно пользоватгея для пуска преобразователя. Включение
производится но достижении синхронизма. Обязательна установка син-
хронизирующих приспособлений. Пуск в ход со стороны переменного тока
ирлигво'ится прн помощи pic ienгнедого пебэльшэго сичхротаого мотора,
рассчитанного на большее число оборотов, чем преобразователь, для тогсг,
чтобы при помощп пускового реостата его можно было постепенно отре-
гулировать на синхронное число оборотов преобразователя. В последнее
время применяется способ непосредственного пуска со стороны трехфаз-
ного тог.а при помощи сд юй из ступеней напряжения трансформатора,
отрегулированной на 25 до 40% полного напряжении.

На ciopoie высокого напряжения трансформатора пусковой тон
дгстигает, в случае преобразователей от 200 до ЮОО kW, 70 (М% нор-
маль: о I силы тока, но при значительном сдвиге фаз (e.osp до 0,2).
Благодаря демпферной обмотке на полюсных башмаках и частичному
напряжению, преобразователь достигает постепенно, как асинхронный мо-
тор, синхронного числа оборотов. Полюсность устанавливается случайно.
Коротким переключением главного выключателя устанавливают правиль-

ную полюсность. В мощных аггре-
гатах изменяют направление тока
в возбуждении дважды (фиг. 1779).
Добившись тем пли иным путем
правильной электрической полюс-
ности, преобразователь включают
через пусковые дроссельные ка-
тушки на полное рабочее напря-
жение (фиг. 1779). Для предупре-
ждения возможности появления
опасных высоких напряжений в
обмотке возбуждения, ее включают
при пуске в ход через посредство
регулируемого сопротивления.

1>) Каскадные преобразова-
тели

Каскадный преобразователь
представляет асинхронный трех-
фазный двигатель, соединенный с
обыкновенным однояг.орным пре-
образователем не только механи-
чески. но и электрически, т.-е.
фазовая обмотка ротора (напр.,
12-фазная) двигателя с ft-парами

Фиг. 1779.

полюсов присоединяется к

СО-

•ответствующим точкам якоря динамо-машины постоянною тока о ?>9-
яарах полюсов. При синхронном ходе весь аггрегат вращается со ско-
ростью п = СО /:(ft-)-ft) оборотов в минуту. В большинстве случаев
принимают ft = ft, и тагпм образом аггрегат вращается с половинным
синхронным числом оборотов. Принятые числа оборотов приведены
в таблице 8.

Таблица 8.

Мощность s kW........................I	200 Г00 I	4С0-1 ОСО	I	800- 2 000	II 500 - 2 500

Число оборотов в мпч................ I	750 I 500	|	375	| 300—250

Пуск в ход со стороны переменного тока производится, как у асин-
хронного мотора, при помощи пускового реостата, который соединяется
« тремя обмотками ротора, сдвинутыми на 120°, при помощи колец, яо
которым скользят 3 щетки. Фазовые обмотки ротора (12 обмоток в нашем
примере) могут замыкаться накоротко при помощи медного замыкателя,
образующего общую для всех фаз нулевую точку. При открытом замыка-
теле включают ток в статорную обмотку двигателя и преобразователь
приходит во вращение. По достижении синхронного числа оборотов ро-
тором, а вместе с ним и якорем преобразователя, коротко замы-агот

Arnold und La Со u г. D*t Kaskar’eiiumfurmer, Stuttgart, 1901, F. Enke*
Hallo, Dcr Kaskadenumformcr, ETZ 1910, S. 575.
пусковой реостат и общий для всех 12 фаз замыкатель нулевой точки
в приподнимают щетки. Преобразователь начинает после этого работать
с постоянной синхронной скоростью. Возможно деление напряжения-
постоянного тока для питания трехпроводной сети, при чем нулевая
точка, соединяющаяся со средни,м проводом, образуется опущенными
щетками. Регулировка напряжения, — [сак у одноякорных преобразова-
телей. Требующееся реактивное напряжение может быть создано сильным
рассеянием в трехфазном моторе. Пределы регулировки при отсутствии
дроссельных катушек + 10% от поминального напряжения. Чтобы пре-
образователь не „понес“, предусматривается центробежный выключатель.
Демпферная обмотка на полюсных башмаках —как защита против кача-
ния одноякорного умформера.

Преимущества: независимость напряжении трехфазного тока
от напряжения постоянного тока; трехфазный статор может иметь обмотку,,
рассчитапную на высокое на-
пряжение, так что, в случае
надобности, можно обходиться
без трансформатора; высокий
коэффициент полезного дейст-
вия (на 2—3% выше, чем у
мотора-генератора); имея на
стороне постоянного тока число
периодов равным 25 в секунду,
каскадные преобразователи мо-
гут быть изготовляемы в отпо-
иапряжеиие, чем обыкновенные

Недостатки: наличие двух машин; сторона постояннко тока имеет
большие размеры, чем у одноякорных преобразователей; большая зани-
маемая площадь; более высокая стоимость.

с) Мотор-геиераторы.

Мотор-гснсраторы применяются:

1)	для преобразования п о с т о я п н о г о тока в постоянный
же ток более высокого напряжения;

2)	Д1я преобразования постоянного тока в переменный
однофазный или трсхфазнын и обратно;

3)	для преобразования однофазного или трехфазного тока в та-
кой же ток с другим числом периодов.

1.	Аг г регат состоит из шунтового мотора и динамомагаипы. Если
постоянный ток низкого напряжения преобразуется в такой же ток высо-
кого напряжения, то вместо специальной динамо можно применить воль-
тодобавочную дпнамо, которая включается последовательно с располагае-
мым напряжением. Если же наоборот, требуется преобразовать ток высо-
кого напряжения в ток низкого напряжения, го вместо полного преобра-
зования- применяется метод так называемого встречного соединения; мо-
тор работает в последовательном включении с сетью низкого напряжения,
а приводимая им в движение динамо своими клеммами присоединяется
к полюсам низкого напряжении.

Таблица 9. Коэффициент полезного
дейзтвяя.

Мощность kW	Нагрузка			
	*/.	1		Ч,
250	90	8S	88	83
5С0	91,5	91	90	84
1СС0	92	91,5	91	8G
1500	93	92,5	92	87
ШОНИИ пос	гоянного тока на		более	высокое

преобразователи
2.	Шунтовой мотор постоянного тока соединяется непосред
ственно с генератором одно-или трехфазного тока. В обратном случае, при
условиях спокойной работы, синхронный мотор сцепляется с генератором
постоянного тока для того, чтобы иметь возможность улучшить коэффи-
циент мощности сети, благодаря перевозбуждению синхронного мотора.
При тяжелых условиях работы приходится прибегать к асинхронному мо-
тору, причем весь аггре ат снабжается пвыда. для устранения „толчков"
в нагрузке, маховым колесом, которое загасает энергию в моменты сла-
бой нагрузки и отдает ее в момсвты, когда нагрузка бывает высока
(вращающийся аккумулятор Ильгнера. В крупных аггрегатах можно
отрегулировывать коэффициент мощности, доведя его до 1, при помощи
возбудительной машины.

3.	Синхронный мотор в качестве первичного двигателя. При
параллельной работе нескольких агрегатов должны быть предусмотрены
приспособления для поворота статоров. Находят применение при пере-
ходе от частоты сети в 50 периодов на частоту в 162/г периодов в сек.
для питания железнодорожных моторов.

Преимущества мотор-генераторов: полная независимость напряжений
обеих машин; приводный мотор может иметь обмотку для высокого на-
пряжения, так что делается излишни»! промежуточное включение транс-
форматоров; регулировка напряжения возможна в широких .пределах
(система Леонарда, равно как возможно улучшение Cos tf> прп поль-
зовании синхронными моторами.

Недостатки: две машины, большая занимаемая площадь, высокая сто-
имость, меньший коэффициент полезного действия, который при волной
нагрузке на 2—3%, а при нагрузке в 1/1—на 4—6°/0 ниже, чем коэффи-
циент полезного действия каскадного преобразователя.

D. Выпрямители.

а)	Ртутные выпрямители.

Выпрямляющее действие вольтовой дуги с ртутными парами предпо-
лагает наличие: раскаленного катода (катодное пятно около Зи00с), нерас-
каленного анода (желеоного или графитного от 5и0 до 600°) и высокого
вакуума (ок. 0,05 - 0,001 mm рт. столба). Далее, необходим сборочный
резервуар для регенерирования оседающего материала для катода (ртутя).
Зажиганием называется включение вольтовой дуги яря пуске в ход
выпрямителя. Наименьшая сила тока—та сила тока, при которой
выпрямитель поддерживается в рабочем состоянии, не потухая. В случае,
если сила тока упадет ниже этой предельной величины, необходимо вспо-
могательное возбуждение. Последнее состоит яз вспогатель-
ного анода, который для своего питания требует чрезвычайно малого
напряжения и образует с анодом небольшой вспомогательный выпрями-
тель. Обратным зажиганием называется явление, соответствую-
щее короткому замыканию н заключающееся в устремлении тока через
выпрямитель в противоположное выпрямленному току направление; на-
ступает, если анод слишком вакалится, или если на нем сконденсируются
пары ртути. Напряжение вольтовой дуги практически не зависит от силы
тока и составляет поэтому независящую от нагрузки потерю энергии, ко-

Хютте. Т. IL	84
тория отводится и пиде тепла. Кривая анодного тока представляет отрезов
синусоиды, симметричный относительно амплитуды, нрв чем ширина этого
отрезка зависит от чпсла фаз питающего тока. В зависимости таклсе
ст этого чпсла фаз постоянный тока характерпзуетсп большим или мень-

шим числом гармонических волн высшею порядка.

Коэффициентом мощности называется отношение мощности
постоянного тока в ваттах к мощности переменного тока в вольт-амперах.
Зависят отчасти от сдвига фаз и отчасти - от формы кривой. На стороне
переменного тока измеряется динамометрическими приборами, а на сто-
роне переменного тока - приборами с подвижной катушкой. Ввиду толчко-
образно чередующейся нагрузки отдельных фаз тршформаторы включаются
по схеме: треугольник-звезда пап звезда-зигзаг. Регулировка напря-
жения в случае выпрямителей небольшой мощности производится при по-
мощи добавочных сопротивлений, а прп большой мощности при помощи
ступенчатых трансформаторов или иотенциал-регуляторов (фиг. 17о2).
Деление напряжения при помо ни делительного аггрегата или батареи-
Пптанпе сети двумя послелог ательно

включенными выпрямителями не осу-
ществимо. Возможна параллел! пая ра-
бота выпрямителей как между собой,
так и с сетью, с посторонней динамо
или с преобразователем.

Фпг. 17S0.

Для возможности использования обеих полуволн переменного тока
необходимо устройство но крайней мере двух анодов (фпг. 1780). Для
тою. чтобы не дать си с тока опуститься до пулевого значении, в случае
однофазных выпрямителей в провод постонннного тока включают дрос-
сельную катушку (перекрывающая дроссельная катушка Г) на фчг. 1780).
В случае же выпрямителей трехфазного тока такие катушки являются
излишними, так как в любой момент в одной из трех фаз имеется опре-
деленная сила тока. Вольтовы дуги для соды выпрямленного тока
от 5 до 200 ампер могут быть заключены в пустотных стеклянных кол-
бах (стеклянные выпрямители), для более высоких сил тока
приблизительно до 2000 А требуются стальные сваренные автогенным
путем сосуды с водяным охлаждением (мощные выпрямители).

Ъ)	Стеклянные выпрямители.

Зажигание производится наклонением стеклянной колбы до сопри
косновсния ртути катода с вспомогательным анодом (1780 и 1781).
В крупных выпрямителях наклонение производится электромагнитными
приспособлениями. Для малых сил тока, примерно до 20 А стеклянные
баллоны изготовляются однофазными, для средних спл тока—трехфазиыми,
а для больших сил тока-шестифазными.

Охлаждение для выпрямителей;

от 5 до 60 А—естественное воздушное,

100 до 250 А—искусственное воздушное при помощи вентилятора,
300 до 500 А—масляное охлаждение.

! ере грузка допустима в 100'7„ в течение 10 секунд,

„	»	ЬС’/о	„	60	„

„	.	25'7О	.	10 минут.

Перегрузка, гюроткое замыкание и обратное воспламенение предста-
вляют опасность для впаянных вводов, п потому эти места должны быт:,
защищены замкнутыми плавкими предохранителями. Длн парал-
лельной работы требуется установка дроссельных катушек, для по-
лучения пеобходпмого при пуске в ход падения напряжения, так как на-
пряжепие вольтовой дуги,—приблизительно 15-19 V—не зависит от силы
тока. Коэффициент полезного действии для нагрузок до 1/8 от нормальной
величины остаетсн почти без изменения.

Таблица 10. Коэффициент полезного действия ртутных выпрямителей.

Напряжение	65	115	230	470	V
Коэффициент полезного действия (включая все вспомогатель- ные приборы).	75	79	87	91	°1о

Наименьшая сила тока около 5 А. На вспомогательное воз-
буждение расходуется от 120 до 200 W. В малых выпрямителях со стек-
лянн ми колбами аноды могут играть одновременно роль анодов для
возбуждения; коэффициент мощности при работе на три фазы от 0,82
до 0,85; при работе на шесть фаз—0,93—0,95. Продолжительность службы
малых выпрямителей 8000 часов, больших—до 2000 часов.

Благодаря однообразному и надежному монтажу всех вспомогатель-
ных аппаратов, таковы: трансформаторы, дроссельные катушки, выклю-
чатели, предохранители, измерительные приборы, конструкция этих
ртутных выпрямителей достигла в настоящее время высокой степени со-
вершенства. Применеиие: зарядка всякого рода аккумуляторов, обслу-
живание проекционных фонарей, прожекторов, питание небольших се-
тей постоянного тока в присоединении к электропередачам.

Преимущества: малая занимаемая площадь, малый вес, простой уход,
никаких специальных приспособлений для параллельной работы, быстрый
84*
пуск в ход, высокий коэффициент полезного действия, бесшумность. Осо-
бенно пригодны для установок с недостаточным обслуживающим персоналом.

с)	Мощные ртутные выпрямители.

На фиг. 1783 показан мощный ртутный выпрямитель на 1000 А за-
вода Сименс-Шукерт. Как у всех крупных выпрямителей, корпус изго-

Фш. Паи; ai корпус, Ь) катод, с) катодное кольцо, d) анод,
е) охлажд. ребра, f) аажиг. устройство с катушкой для за-
;киг .ния, g) охл. змеевик, h) анод, возбудитель, i) зажиг.
стержень, it) паровая помпа, /) изолированный ввод, mJ окно
для наблюдения.

товлен из железных
листов, сваренных
автогенным путем.

В акуум полу-
чается и поддержи-
вается циркуляцион-
ным масляным на-
сосом в соединении
с насосом для ртут-
ных паров. Расход
энергии 300—450 W.
Масляный насос ра-
ботает только при
первом пуске в ход.
Спустя некоторое
время все остаточ-
ные газы удаляются,
так что работать
насосу приходится
лишь в особых слу-
чаях. От времени до
времени следует про-
изводить проверку
степени вакуума. За-
жигание производит-
ся при помощи вспо-
могательного анода,
пропущенного через
центральную часть
выпрямителя и по-
гружаемого при пус-
ке в ход при помощи

электромагнитного приспособления в ртутную ванну.

Включение по схеме фиг. 1782. Ввиду большой силы тока вы-
прямител! выполняется шестифазным.

Охлаждение—при помощи водяной рубашки. В большинстве слу-
чаев аниды и катоды охлаждаются независимо один от другого. Расход
воды: приблизительно лнтр/час на один ампер нагрузки.

Высокая устойчивость против толчкообразных перегрузок,
вследствие чего подобные мощные выпрямители пригодны для обслужива-
ния железнодорожных сетей с тяжелыми условиями работы.

Чтобы ослабить вредное действие коротких замыканий
п возвратных токов, устанавливаются на стороне постоянного
трансформаторы, умформеры и выпрямители.

1333

тока быстродействующие выключатели, а на стороне переменного тока
масляные выключатели. Для параллельной работы требуется
включение дроссельных анодных катушек. Напряжение вольтовой
дуги—около 22—27 V—независимо от силы тока. Коэффициент
полезного действия до ]/8 норм. нагр. практически не зависит
почти от нагрузки (см. таблицу 11).

Таблица 11. Коэффициент полезного действия мощных ртутных
выпрямителей.

120	230	470	600	825	1200 |	1650	V
81	88	92	93	94	95	96	

Напряжение

Коэффициент полезного действия
(включая вес вспомогатель-
ные приборы).

Наименьшая с и л а т о к а 15 А. Вспомогательное возбуждение
расходует около 1000 W. Коэффициент мощности — как у вы-
прямителя со стеклянной колбой.

Уход: Выпрямители почти не требуют особого ухода; нужна лишь

ежедневная проверка вакуума и водяного охлаждения.

Применение: Питание больших сетей постоянного тока, а также
железнодорожных сетей, обслуживаемых полностью постоянным током.
Встречаются агрегаты на 2000 А п 1200 V. Броун-Бовери строит
выпрямители, дающие при 4000 V около 300 А.

Преимущества—те же, что у выпрямптелей со стеклянными балло-
нами. Так как они дают возможность получении постоянного тока высо-
кого напряжения с высоким коэффициентом полезного действия, то они
особенно пригодны для железнодорожных подстанций.

d)	Другпе впды выпрямителей.

Выпрямители с аргоном сходны с ртутными выпрямителями. В ка-
честве катода служит амальгама ртути; сосуд наполнен газом аргоном.
Минимальная сила тока 0,3—0,5 А; пригоден, как выпрямитель для не-
больших мощностей. Напряжение вольтовой дуги, зависящее от силы тока,
колеблется в пределах от 14 до 20 V. Рабочий ток до 250 А. Зажига-
ние —толчкообразным повышением напряжения от 400 до 700 V (без на-
клонении баллона).

Выпрямители с лампами накаливания—используют выпрямляющее
действие нити накаливания. Применяются для небольших мощностей. Ра-
бочий ток—до 0,2 А.

Катодный выпрямителе характеризуется накаливаемым электрическим
током (ток накала) катодом. Последний по Вснельту покрыт окисью
кальции. Только для слабых сил тогса. Падение напряжения от 15 до 22 V.
Рабочий ток от 0,25 до 1 А—для напряжений от 3000 до 10 000 V и от
2 до 40 А—длп напряжений от 20 до 110 V. Катодные выпрямители
с заполнением благородными газами Н (Ла иг а г заполняет своп выпрями-
тели аргоном). Падение напряжения от 7 до 11 V; рабочий ток около
6 А. Строятся специальные выпрямители длп очень высоких напряже-
ний —до 300 000 V длп получения рентгеновских лучей и для испытатель-
пых целей. Падение напряжения от 500 до 1500 V; рабочий ток около 0,1 А.

*) ETZ, 1925, S. 1730.
Механические выпрямители. Маятниковый выпрямитель представляет
настроенный на данное число колебаний и тачающийся синхронно с вы-
прямляемым переменным током контактный замыкатель; вращающийся вы-
прямитель—вращающийся синхронно-контактный замыкатель, который
включает токи одного направления. Необходимы специальные приспо-
собления для использования обеих полуволн. Механпчсские выпрямители
применяются преимущественно для лабораторных целей и для рентгенов-
ских приборов.

Электролитические выпрямители используют выпрямляющее действие
алюмпизевых элементов, состоящих из алюминиевого катода и металли-
ческого плп угольного анода, погруженных в электролит. Коэффициент
полезного пх действия мал, и потому оии почти не имеют практического
применения.

Коллоидный выпрямитель использует выпрямляющее действие
элемента нз коллоидального серебра в серной кислоте в качестве анода
н металлического катода. Плотность тока на металлическом катоде около
1 А на ст3 и выше. Выпрямленный ток водводптся к раствору серебра
при помощп угольного электрода. Коэффициент полезного действия зна-
чительно выше, чем у электролитического выпрямителя.

V.	Электрические измерения.

А. Электрические измерительные приборы.

Электрические измерительные приборы служат длн измерения электри-
ческих и других велпчин прп научных плн технических исследованиях,
напр., при испытании электрических машин (точные измерительные
приборы) или при контроле работ электрических станции и установок
(технические измерительные приборы). Технические измерительные при-
боры— в виде переносных монтажных измерительных приборов, или
в виде приборов для монтажа на распределительных досках. Последние
могут быть выполнены либо длн некое родственного отсчета по показаниям
стрелки, либо в виде самопишущих приборов. В большинстве случаев
приборы бывают цилиндрической формы, с диаметром цоколя приблизи-
тельно ок. 200 mm, или профильной формы, с сектороибразным или
плоским профилем; последние для заднего соединения.

В Германии измерительные приборы испытываются и проверяются
согласно норм V. D. Е- *) Нормы обнимают: измерители силы тока
до 1000 А, измерители напряжения до 20000 V, измерители коэффи-
циентов мощности, измерители мощности, измерители числа периодов
от 15 до ГО в секунду.

На шкале измерительных приборов должны быть следующие обо-
значения:

1. Обозначение типа длн указания, что соблюдены все условия,
предъявляемые к данному типу приборов, а пменпо:

тип J5 для точных измерительных приборов I класса

»	F »	»	>,	»	2 ,

„	бг	а	технических	приборов	1 класса

»	И	п » и	2 „

') Е. Т. Z. 1922 г., стр. 290, 519, 858
вЛЕКТРПЧКСКПЕ ЙЗМГРКПИЯ.

2.	Обозначение способа устачозки*
| для установки в вертикальном положении

— „	„	„ горшюччтаЛьном положении

гб 30° „	„	„ наклонном положении.

3.	Обозначение рода тока:

<~для переменного тока
=для постоянного тока

SS для по-
стоянного и пере
меиного тока.

4 Обозначе-
ние пробного на-
пряжении для
указания соотно-
шения между ра-
бочим п пробным
напряжением, со-
гласно таблицы 1.

Таблипа 1.

Пробное напряженно	Рабочее напряжение	Условное обозначение проб** пого напряжения
500 V 1 000 ., 2 000 „ 3 000 „ 5 000 „	до	40	V  100 „ „	650	„  „	940	„  „ 1 500	„	черная звездочка коричневая „ кра пая	„  голубая	„  зеленая	„

а) Определения *).

Измерительный механизм. Приспособление для получения
и отсчета отклонений указателя. Подвижной орган — стрелка и
движущиеся вместе с ним части. Прп помощп направляющей силы стрелка
указателя возвращается в нулевое положение ио прекращении действии
измеряемой величины. Измерительный прибор — совокупность
измерительного механизма и вспомогательных частей, монтированных
вместе с ним внутри кожуха. Шунт — сопрэтив.те 1ие, включаемое
парилетьно с питью для главного тока. Добавочное сопроти-

вление— сопротивление, последовательно включаемое с нитью, через
которую протекает тик напряже пчя. Измерительная величина—
та физическая величина, лля измерения которой чазпатеи данный ириоор.
С о е д и и отельные проводники — проводчики меж ty прибэрэм
и шунтом плн добавочным сопротивлением, раскатанные на определенное
падение напряжения. Предел измерения — область по газа чип при-
бора, для которой еоблюгепы условия точности показаний прибора. Этот
ирслел обнимает: а) в приборах с равномерными и одинаково точными
делениями—-всю область шкалы, Ь) в прпборах с неравномерными
делениями — особо отмеченную часть шкалы. Ошибка в показа-
ниях— разил га между отсчетом ц действ пельным размером измеряемой
величины вследствие механического несовершенства прибора в неточ-
постчч градуировки; выражается в процентах конечной величины данного
предела п.лмсренпй. Ошибки в ччокачаяччях зависят ехце от температуры,
частоты тока, напряжения. положения п влияния пэсторэчяих полей.

К.лпсл-пфлкачгчля измерительных приборов и их услонаое обозначение
дачи в тиол nite 2.

Длп испытания электрических м а ччч и и применяются
исключптьич.но теч чые измерительные прибор j Точность отечете дости-
гается зеркальной шкиой и ножеобразяой стрелкой, опорой для подвиж-
ного механизма служат либл сталыые острия, либо анкерзыэ камти.
Тречлие в опорах должно быть вэзмэжзо мало. Влияние температурных

*) 4.0 правилом д 1Я измерит. приСиров VDB.

колебаний должно быть доведено до минимума путем соответствующего
включения. Успокоительное приспособление должно обеспе-
чить возможно апериодическую установку стрелки. Успокоение бывает
либо воздушное, когда стрелка при своем отклонении приводит в дви-
жение крыльчатый отросток внутри воздушной камеры, или перемещает
поршенек внутри изогнутого цилиндра, так что должно быть вытеснено
некоторое количество воздуха, либо электро-магнитное успокоение,
благодаря токам Фуко, которые возбуждаются в металлическом диске,
вращающемся между полюсами подковообразного магнита, или прп
перемещении коротко замкнутой катушки н магнитном поле. Сюда же
относится рамочное успокоение в измерительных приборах с вращающейся
катушкой. Металлическая рамка, несущая подвижную катушку, играет
роль коротко замкнутой обмотки.

Ъ)	Измерительные приборы для постоянного тока.

Фиг. 1784.

Измерительные приборы с неподвижным магнитом и подвижной
катушкой. Конструкция прибора — согласно таблице 2 п фиг. 1784.
Ток подводится к подвижной катушке нри помощи двух спиральных
пружин, которые одновременно сообщают противодействующее усилие
подвижному механизму. Шкала — с пропорциональными делениями.
Точность измерения до 0,1% достигается нри нич-
тожных внутренних потерях. Наиболее подходящие
точные измерительные приборы для постоянного тока.
Но нормам СГЭ для приборов класса Е точность изме-
рений допускается до ir. 0,2%. Катушка намотала иа
замкнутую алюминиевую рамку, которая одновременно
играет роль электромагнитного успокоителя. Точные
измерительные приборы строятся обыкновенно в виде
милливольтметров или миллиамперметров с выверен-
ным сопротивлением, например 10-омный прибор со
шкалой на 150 делений и с потерей напряжения
в 45 mV, т.-е. для тока в 4,5 mA прп полном

отклонении	стрелки.	Компенсация	температурных коле-
баний	достигается	с	достаточной для	практических целей полнотой.

Градуировка производится путем
сравнения	напряжения с нормальным

элементом	по методу мостпка Уит-

стона, при чем элемент не показывает
отдачи тока. Внутренние потери см. таб-
лицу 4. стр. 1351.

Измерительные приборы с подвижной
катушкой применяются часто также для
установки на распределительных досках.

Увеличение предела измерения достигается в случае амперметров
при помощи шунтов (фиг. 1785), в случае вольтметров прп помощи
добавочного сопротивлении (фиг. 1786). Эти измерительные сопротивления
состоят обыкновенно из манганиновых шин, лент или проволок с воз-
можно низким температурным коэффициентом. Шунты строятся
до 30 000 А; добавочные сопротивления — для любого максимального

Фиг. 1785 и 178G.
напряжения. Ваттметры длп постоянного тока изготовляются с подвижной
катушкой в ниде специальныл приборов для измерений прп быстро-
меняюЩихея нагрузках (напр. при моторах для прокатных станков).
Мощность измеряется ио силе тока и напряжению.

В качестве гальванометров приборы изготовляются с нитяным под-
весом. Для самых точных измерений отсчет производптея по отклонению
зеркальца. Дают измерения до 0,5 X 1О~10 А, с отклоненном ио шкале
на 1 mm и прп расстоянии шкалы в 1 т.

с)	Измерительные приборы для постоянного и переменного токов.

Приборы с неподвижной катушкой и подвижным сердечником из
мягкого железа. Конструкция прибора ио таблице 2 и фнг. 1787 и 1788.
При прохождении тока через неподвижную катушку F изогнутая
пластпнка Е из мягкого железа втягивается внутрь,
стремясь занять положение в том	~___..

месте катушки, где напряжение маг-	/	\

|(Р\	нитного поля больше (фиг. 17X71, либо	I (	k2j) ]

две пластинки Е намагничиваются	\	J

так, что они взаимно отталкиваются \c~Cx

/ (фиг. 17S8) или притягиваются. Про-	/

/ тиводейетвующеп силой обыкновенно /

/	является сила тяжести.Деления шкалы /

Г	неравномерные. Явления остаточно- J

го магнетизма и гистерезиса вслед- '
пг’ • ствие незначительных размеров же- Фпг. 1788.
лезной пластинки ничтожно малы,
так что шкала при постоянном и переменном токе получается почти
одинаковая. Дешевый измерительный прибор. Применяются преимуще-
ственно, как технические приборы и для установки на распределительных
досках. Для этих целей показания их в достаточной степени независимы
от частоты тока п от температурных колебаний. Изготовляются в виде
амперметров и вольтметров. Увеличение пределов измерения амперметров
при помощи соответствующих шунтов невозможно. Успокоение—в.п-
душноо прп помощи крылатки плп поршенька. Вяутренипо п-лтерн
см. таблицу 4, стр. 1351).

Электродинамические измерительные приборы. Кон-
струкция но таблице 2 и фиг. 1783. Ток подводится к подвижной катушке В
при помощи двух спиральных пружин, которые одновременно сообщают
противодействующее усилие подвижному механизму. В амперметрах дня
слабых токов (до 1 ампера) катушки соединяются поел слова гелию. Прп
более высоких токах подвижная катушка В включается параллельно
к неподвижной катушке Е, вместе с добавочным сопротпг.лештем для
компенсации температурных колебаний. В вольтметрах обо катушки
соединяются последовательно друг с другом и с добавочным сопри явле-
нием. В ваттметрах через неподвижную катушку проходит рабочий ток,
а через подвижную — ток напряжения. В вольт п амперметрах деле-
ния шкалы неравномерны, в ваттметрах деления шкыы — равно-
мерные. Градуировха производятся коммутированным постоянным током.
Увеличение пределов измерения достигается включением добавочных
сопротивлений в шунтовой катушке напряжения пли путем изме-
нснин числа катушечных секций, включенных в цепь рабочего
тока, плп, наконец, включением трансформаторов тока и напряжений.
Электродпна м и ч о с к и е
измерительные приборы
без железного сердеч-
ника применяются пре-
имущественно как пре-
цизионные приборы для
измерения переменного
тока. Следует обращать
внимание ва влияние
посторонних полей и
смежных находящихся
под током проводников.
От колебаний числа пе-
риодов показания элек-
тродинамических прибо-

ров почти не зависят (до 100 периодов н сек.). Компенсация температурных
колебаний для практических целей—совершенная Измерительные приборы
с замкнутым железным магнитопроводом применяют -я, как монтажные,
как самопишущие приборы п как приборы для распределительных досок.
Роль магиптоиронода играет собранный пз лпстон железный корпус R
(фиг. 1790). Имеют значительный крутящий момент. Успокоительное
 приспособление пневматического типа — в виде крылатки или нор-

шенька.

Тепловые измерительные приборы. Конструкция приборов по таб-
лице 2 и фиг. 1791. Нагреваемая протекающим током нить представляет
топкую платино-придиевую проволоку//оттягиваемую небольшой пластин-
чатой пружиной F (фиг. 1791). Удлинение нагреваемой проходящим

Фиг. 1791.

током проволоки передается указательной
стрелке, благодаря действию пружинки F,
оттягивающей влево конец проволоки, обхва-
тывающей' ось стрелки. Нулевое положение
стрелки зависит от температуры, вследствие
чего перед началом измерения должна быть
проверена установка на пуль. Деления шкалы
неравномерные. I радуй ровна мостоявным
током. Успокоение магнитное. Увеличение
пределов измерения при помощи добавочных
сопротивлений и шунтов. Соодпни-вльные
проводи к шунтам должны быть расположены
бпфплярно во избежание вредного действия

посторонних переменных полей. Показания ие вавпеят от числа периодов.
Применяются поэтому в технике токов высокой частоты для измерения
напряжений и токов небольшой силы. В случае токов высокой частоты
увеличенпе пределов измерений прп помощи шунтов невозможно. Поэтому
для токов большой сиды обязательны специальные приборы. Внутренние
потери см. таблицу 4
Электро-статические измерительные приборы. Конструкция приборов по
таблице 2 и фиг. 1792. Для точных измерений сильных токов приме-
няется квадрантный электрометр, а именно, для измерений напряжения
и мощности. Для технических измерений токов высокого напряжения
служат многокамерные вольтметры, изготовляемые для непосредственного
измерения до 20 KV. Увеличение пределов изме-
X.	рения производится путем включении добавоч-

'К	ных конденсаторов. В последнее время фирма

\z Л	Гартман п Браун выпустила прибор

/X. 1 z / \ такого же типа для токов низкого напряжения
I г / |	№ ^5® вольт с подвижной частью, состоящей

I '	/ из тонко® тР)'бочки R (фпг. 1792), притяги-

\	( j	ваемой дисками 8 своеобразной формы. Под-

\К \	У	вижной механизм снабжен нитяным подвесом.

Показания электрических приборов могут быть
Фиг. 1792.	искажены под влиянием посторонних электри-

ческих полей, если не приняты меры к пх
устранению путем заземления металлического кожуха. При измерениях
помощью квадрантного электрометра все соединительные провода должны
быть также защищены от посторонних влияний. В качестве добавочного
конденсатора для статического вольтметра можно пользоваться в элек-
трических установках конденсаторной клеммой любого аппарата.

d)	Измерительные приборы для переменного тока.

Индукционные измерительные приборы. Конструкция приборов со-
гласно таблицы 2 и фиг. 1793 н 1794 имеет исключительно неподвижные
катушки Ft и F.2. Применяются преимущественно как ваттметры и фазо-

метры, реже—в качестве
ампер- и вольтметров. По-
движной орган состоит из
диска 8 или барабана Т,
которые приводят в дейст-
вие указательную стрелку
или счетный механизм.
В случае конструкции по
фиг. 1793 силовые линии,
возбужденные в железном
сердечнике, благодаря дей-
ствию неподвижной катуш-
ки 1\, пересекают алюми-
ниевый диск 8 и отчасти
коротко-замкнутую катушку
F2, находящуюся между по-

люсами магнита, в которой по общим законам возбуждается сдвинутое по фазе
магнитное поле. Благодаря взаимодействию этих полей, сдвинутых одно от-
носительно другого в пространстве и во времени, получается результирую-
щее вращающееся поле, которое увлекает диск 8. Коротки за-
мкнутая катушка Ft может быть заменена металической ’ пластин-
кой перед вспомогательным полюсом. В ваттметрах и фазометрах
на место коротко - замкнутой обмотки устраивается другая непо-
движная катушка со своим самостоятельным желейным сердечником
В случае равенства фаз тока и напряжения в обеих катушках необходимо
искусственно создать сдвиг их на 90° путем соответствующего включения
(фиг. 1795). В случае конструкции по фиг. 1794 оба поля пересекают
вращающийся барабан Т. Здесь также необходимо
создать сдвиг фаз магнитных полей в 90е (путем
включения дроссельных катушек и сопротивлений) для
получения вращающегося поля, назначение которого
„увлечь" в своем движении барабан Т. Успокоитель-
ное приспособление—электромагнитное. Внутренние
потери см. таблицу 4.

Вибрационные измерительные приборы. Кон-
струкция приборов согласно таблице 2. Вибрационный
гальванометр применяется в качестве „нулевого" при-
бора при измерениях по методу мостика У и т-
стона переменных токов, а также в виде кату-
шечного гальванометра (по Zollich’у).

Частотомеры, а отчасти и счетчики числа оборотов изго-
товляются обыкновенно как вибрационные приборы. Ряд стальных язычков,
настроенных на различное число естественных (собственных) колебании,
располагается впереди якоря электромагнита, через обмотку которого про-
ходит ток, частоту которого требуется измерить. Колебания якорька, под-
верженного действию переменного магнитного поля, вызывают наибольший
резонанс в тех язычках, естественное число колебаний которых в боль-
шей или меньшей степени соответствует числу перемен направления
напряжения. В присоединении с генераторами переменного тока приборы
эти могут быть градуированы в качестве счетчиков числа оборотов.
Соответственным образом построенные приборы могут быть приведены
в колебательные движения путем чисто механического резонанса и в таком
виде также служить в качестве измерителей числа оборотов. Для кон-
троля числа оборотов на расстоянии служит небольшой генератор, мон-
тированный на валу машины, играющий роль передатчика, и приемник
в виде язычкового частотомера, градуированного по числу оборотов.
Для машин с очень большим числом оборотов приборы этого типа непри-
годны. В качестве передатчика может служить также небольшая динамо
постоянного тока со стальными магнитами, а также униполярная машина,
в качестве же указателя числа оборотов—прибор с вращающейся катуш-
кой, градуированный на число оборотов.

е)	Специальные измерительные приборы для переменного тока.

Фазометры — для непосредственного отсчета угла сдвига фаз между
током и напряжением (вместо вычисления такового на основании мощ-
ности, напряжения и силы тока). Построенный по типу электродинами-
ческих приборов фазометр состоит из неподвижной катушки для главного
тока и двух подвижных катушек напряжения, присоединенных к линии
параллельно; в цепь одной из катушек включено индуктивное сопротивле-
ние, сильно смещающее фазу катушек одну относительно другой.. В слу-
чае трехфазного тока катушка для главного тока включается в одну фазу,
а обе подвижные катушки напряжения через добавочные сопротивления
к другим фазам. Система подвижных катушек со скрепленной с ними
указательной стрелкой приходит во вращение под влиянием противопо-
ложно направленных вращающих моментов, пока эти последние взаимно
не уравновесят друг друга. Шкала градуируется па значение коэффи-
циента мощности — cos 9.

Приборы для включения генераторов переменного тока иа парал-
лельную работу — служат для определения момента установившегося
равенства напряжений, чпсла периодов и фаз (синхронизма). Двойной
вольтметр показывает равенство напряжений. Прибор имеет два
измерительных механизма и две стрелки—для напряжений шин и гене-
ратора, с переключателем для всех имеющихся в каппой установке гене-
раторов. Двойной частотомер показывает равенство чпсла перио-
дов; включается как двойной вольтметр; имеет дна ряда колеблющихся
язычков, или один ряд, находящийся под действием двух возбуждающих
колебания катушек. Синхроноскоп показывает, вращается ли при-
ключаемый на параллельную работу генератор быстрее или медленнее
уже работающего: стрелка вращается при этом либо в одном, либо в дру-
гом направлении (Сименс п Гальске), либо отклоняется в ту или иную
сторону (Вестон). Указатель пулевой разницы напряже-
ний (синхронизирующий вольтметр) показывает равенство фаз. Приме-
няющиеся для этой цели фазовые лампы включаются либо на затухание
(фиг. 1796), либо яа наибольшую яркость (фпг. 1797), т.-е. параллельное
включение генератора должно последовать либо в момент потухания
лампы, либо в момент ее наиболее яркого вспыхивания. Одинаковая
последовательность фаз при трехфазных генераторах определяется по
схеме включения фиг. 1798.

Осциллограф — дает оптическое изображение процесса изменения
во времени силы или напряжения переменного тока; служит для техни-
ческо-научных исследований. Состоит из одной или нескольких „петель®,
подвешенных в междуполюсном пространстве сального электромагнита.
Против оси магнитов к петле прикреплено маленькое зеркальце, на кото-
рое падают лучи от дуговой лампы. Отраженные пучки лучей собираются
при помощи линзы в одну точку, которая фиксируется па поверхности
синхронно вращающегося барабана, ца который навернута светочувстви-
тельная фотографическая бумага. Измеряемый ток пропускается через
петлю, которая вместе с зеркальцем поворачивается на некоторый угол
в такт с колебаниями силы тока, и таким образом на фотографической
бумаге запечатлевается диаграмма изменений во времени измеряемой
величины.

f)	Трансформаторы тока и напряжения.

Измерительные трансформаторы служат для увеличения пределов
измерения измерительных приборов переменного тока, для разделения
цепи низкого напряжения для измерительных приборов от цепи высокого
напряжения, а в электрических установках — для присоединения счетчи-
ков и релэ. Они применяются в этих случаях для токов около ЗоО А
и для напряжений до 700 V. Различают трансформаторы тока и транс-
форматоры напряжения. Первичные их обмотки включаются по правилам

амперметра или вольтметра, самые же при-
боры включаются во вторичную обмотку
(фиг. 1799 и 1800). Трансформаторы тока
обыкновенно рассчитываются на силу тока
во вторичной цепи в 5 А, а трансформа-
торы напряжения—на 100 V. В зависимо-
сти от пределов точности они разделяются,
как и измерительные приборы, на классы,
при чем точные измерительные трансфор-
маторы для приборов, предназначенных для
расчета с абонентами, должны ‘быть прове-

ряемы согласно соответствующих норм.

Такие точные измерительные трансформаторы применяются при изме-

рениях для испытания электрических машин и в соединении со счетчи-
ками. Коэффициент трансформации в этих трансформаторах для практи-
ческих целей можно считать постоянным. Расхождение фаз первичной
и вторичной измеряемой величины в большинстве случаев не превосхо-
дит 10 мпнут, так что даже при измерениях, которые зависят от cos
каковы измерения мощности, величиной сдвига можно пренебречь. К изме-
рительным трансформаторам присоединяются разные приборы, напр.
к трансформаторам напряжения — вольтметры, частотомеры, катушки
напряжения ваттметров; к трансформаторам тока—амперметры, катушки
главного тока ваттметров и др. Номинальная мощность в kW указывает,
как велик может быть общий расход энергии во всех присоединенных
приборах соответственно требованиям, предъявляемым к измерительным
приборам данного класса. Коэффициент трансформации точных измери-
тельных трансформаторов часто может быть измезяем в отношении
1:2:4 путем переключения катушечных групп в первичной цепи при
посредстве барабанных или штепсельных переключателей. Трансформа-
торы для очень высокой силы тока получают иногда разъемное ярмо,
так что они могут быть одеты своим железным сердечником на токопро-
водящую шину. В последнее время для сил тока от 300 А до максималь-
ной встречающейся на практике величины пользуются так называемыми
однопроводниковыми (стержневыми) трансформаторами, которые приме-
няются, напр., как вводные трансформаторы Первичная обмотка состоит
при этом из одного прямого проводника, вторичная же обмотка монти-
рована непосредственно на кольцевом железном сердечнике. Фирмой
Сименс и Гальске выпущен „петлевой" трансформатор в качестве пере-
носного точного прибора. Он состоит из коробки с цилиндрическим
отверстием по середине, которое служит в то же время полостью желез-
ного сердечника. Роль первичной обмотки играет кабель, который
подводит измеряемый ток. В зависимости от пределов измерений кабель
может быть свернут в один пли несколько витков. Кроме того прибор
снабжается несколькими прочно монтированными катушками на 15, 50
и 150 А, так что подобный трансформатор тока может служить для пре-
делов измерения от 15 до 1500 А.

g)	Счетчики.

Счетчики служат для измерения выработанной, отданной или израс-
ходованной электрической энергии. Для расчета между потребителями
и поставщиками электрической энергии допускаются лишь счетчики тех
типов, которые после испытания Главной Палатой Мер и Весов признаны
пригодными для указанной цели.

Прп установке на место применения счетчик должен удовлетворять
следующим требованиям.

а)	Без нагрузки (при прохождении тока только в шунтовой обмотке),
счетчик не должен изменять своих показаний даже при повышении
напряжения на 10% сверх нормального.

Ь)	Погрешность счетчика между 100% и 10% полпой нагрузки, для
которой назначен счетчпк, не должна быть больше + 3%; в счетчиках,
предназначенных для нагрузки менее 300 W, при 10% полной нагрузки,
допустимая погрешность увеличивается до + 5%.

е)	Счетчик должен начать итти без остановки при нагрузке, соста-
вляющей не более 1 % полной нагрузки для счетчиков свыше 300 W
и 2% для счетчиков на 300 W и ниже.

d)	На переменном токе при сдвиге фазы тока относительно фазы
напряжения, не превышающем 60 % (соответственно cos = 0,5) погреш-
ность счетчика не должна превышать + 4% для всех нагрузок, не ниже
10% полной мощности счетчика.

При испытании счетчиков пригодными к применению для расчета
с потребителями электрической энергии признаются те типы, которые
кроме того отвечают следующим требованиям.

а)	Погрешность счетчика для одной и той же нагрузки (в пределах
100% и 10% полной нагрузки) не должна колебаться более, чем на + 2%.

Ъ)	При изменении напряжения на + 10% от указанного на счетчике
погрешность не должна изменяться более, чем на + 2%.

с)	Температурный коэффициент счетчика в пределах от 0 до + 40° С
ие должен превышать +0,2%.

d)	Погрешность счетчика от короткого замыкания, произведенного в цепи
счетчика через нормальные предохранители, соответствующие наибольшему
току, для которого назначен счетчик, не должна превышать 3%.

Мощность устанавливаемого счетчика должна быть выбрана в соот-
ветствии с максимальной единовременной нагрузкой.

Установка счетчиков не должна производиться в помещениях сырых
или подверженных ненормальным колебаниям температуры.

Счетчики в цепях высокого напряжения с трансформаторами тока
и напряжения должны быть установлены так, чтобы снятие показаний
могло быть произведено без опасности от соприкосновения к проводам
высокого напряжения. Счетчики должны быть предохранены от перегрузки
предохранителями, установленными на месте ответвления линии потре-
бления от магистрали.

Счетчики дают электрическую работу Elt при постоянном токе,
или EY (сов у)  t при переменном токе, в ваттчасах (Wh) или кило-
ваттчасах (kWh), где Е — напряжение у места потребления, I — сила
тока, у—угол сдвига фаз и t—время. Если Е можно принять постоян-
ным, то достаточно производить измерение количества электричества It
в ампер-часах (счетчики а м п е р - ч а С о в). Если можно принять
постоянной мощность EI или Е1 • cos tp, то достаточно производить
измерение только времени t.

Счетчики переменного тока могут быть присоединяемы к сетям высо-
кого напряжения через посредство трансформаторов тока и напряжения.

Электролитические счетчики. При прохождении тока в I ампер
в течение времени t через электролит па электродах отлагаются опреде-
ленные количества вещества, пропорциональные произведению It; таким
образом, обратно, ио количеству выделившегося вещества можно опре-
делить количество израсходованных ампер-часов. Основанные на этом
принципе приборы являются поэтому счетчиками ампер-часов при постоян-
ном токе. В счетчиках Ш т и a (Stia von Schott und Gen., lena) в зам-
кнутом стеклянном цилиндре производится разложение электролитного
раствора йодистой ртути и йодистого калия, при чем на катоде в виде
иридиевой пластинки происходит выделение ртути, которая стекает
в градуированную трубку. В качестве анода служит кольцеобразный
желобок, наполненный ртутью, находящейся в соединении с небольшим
запасным резервуаром для ртути. По наполнении ртутью градуированный
цилиндр опрокидывается, и выделившаяся ртуть выливается в желобок,
а затем в резервуарчик для ртути. Счетчики Ш т и а присоединяются
через шунт к сети, прп чем для ослабления температурного коэффициента
элемента в цепь счетчика включается добавочное сопротивление.

Водородный счетчик выпущен заводом Сименс-Шукерта.
Электролитом служит разведенная, фосфорная кислота, анодом-платиновая
пластина, катодом — золотая сетка. Разложение происходит в замкнутом
стеклянном сосуде, прн чем водород поступает в измерительный цилиндр.

Маятниковые счетчики. В современных условиях применяются редко.
Строятся как счетчики ампер-часов для постоянного тока и как счетчики
ваттчасов для постоянного, однофазного и трехфазного тока. Два отре-
гулированных на тождественные периоды колебаний маятника качаются
рядом и действуют на часовой механизм таким образом, что последний
приходит в движение лишь при нарушении равенства периодов коле-
бания. Нарушение синхронизма в колебаниях маятников достигается
в счетчиках ампер-часов воздействием на один из маятников неподвиж-
ной катушки, через которую протекает измеряемый ток. Число оборотов
часового механизма с большой точностью можно принять пропорциональ-
ным силе тока. В счетчиках ваттчасов оба маятника снабжены катуш-
ками, через которые проходит ток напряжения. На эти последние воз-
действуют две неподвижные катушки, через которые проходит главный
ток, при чем направление тока в них таково, что одна катушка уско-

Хютте. Т. (I	8”’
ряет, а другая замедляет колебания маятника. Число оборотов зубчатой
передачи пропорционально произведению EI. Механизм для качапия
маятника заводится через определенные промежутки времени специаль-
ным электромагнитом. Счетчик ваттчасов пригоден для постоянного,
однофазного и трехфазного тока. При трехфазпом токе прибор вклю-
чается по методу двух ваттметров (см. стр. 1350).

Моторные счетчики относятся к типу динамометрических приборов
(преимущественно для постоянного тока). Присоединенная при помощи
коммутатора к измеряемому напряжению якорная обмотка (без железного
сердечника) вращается в поле двух неподвижных катушек, через которые
пропускается измеряемый главный ток. На налу якоря монтирован алю-
миниевый диск, вращающийся между полюсами постоянного магнита;
возбужденные в диске токи Фуко создают во взаимодействии с полем
магнитов тормозящий момент. Общий, сообщенный якорю крутящий мо-
мент пропорционален произведению EI, т.-е. мощности тока. Якорь при-
водит в действие счетный механизм, который своим числом оборотов
учитывает отданную работу. Прибор является таким образом счетчи-
ком ваттчасов. Обращать внимание на возможность влияния посто-
ронних полей.

Магнито-моторные счетчики (только для постоянного тока). Якорь
без железного сердечника вращается в поле двух постоянных магнитов.
Якорь через коллектор присоединяется к шунту, через который проходит
главный ток, и в свою очередь приводит в движение часовой механизм
Действующий на якорь крутящий момент пропорционален измеряемой
силе тока. Тормозящий момент получается., как и у динамометрических
счетчиков, возбужденными в алюминиевом диске токами Фуко. Прибор
является таким образом счетчиком а мне р-ч асов. Затруднения
связаны в нем со слабым напряжением у щетогу Следует также обращать
внимание на действие посторонних полей.

Индукционные счетчики (для однофазных переменных
токов) Ва алюминиевый диск или барабан действуют, кроме постоянного
магнита, служащего успокоителем, два электромагнита, нз которых одип
своей обмоткой из большего числа тонких витков присоединен к изме-
ряемому напряжению, а другой с его толстой обмоткой из небольшого
числа витков—к главному току. В случае совпадения фазы тока и на-
пряжения между'Обеими катушками создается искусственно сдвиг фаз
в 90° для того, чтобы действующий на диск или барабан крутящий мо-
•ент был пропорционален KI • cos <р и для того, чтобы связанный с валом
диска счетный механизм учитывал э л е кт р п ч е с к у ю работу. При-
бор является таким образом счетчиком ватт-часов.

Счетчпки трех фазного тока. На общем валу сидят два
алюминиевые диска или барабана, из которых каждый, как и в прздыду-
щем случае, находится под действием двух электромагнитов. Магниты
одного диска находятся под действием катушки тока, включенной в одну
фану, и катушки напрякения, включенной между первой и второй фазой;
магниты же второго диска находятся под действием катушки тока, вклю-
ченной в 3-ю фазу и катушки напряжения между 2 и 3-ей фазой (вклю-
чение по способу двух ваттметров). В некоторых счетчиках обе магнит-
ные системы действуют на один и тот же диск. Тормозящий момент
в обоих случаях создается постоянными магнитами, действующими на
алюминиевый диск ми барабан. Число оборотов, отсчитываемое счетным
механизмом, пропорционально произведению EI cos <f У^З, т.-е. прибор
является счетчиком ват т-ч асов. Преимущества всех индук-
ционных счетчиков — наличие исключительно неподвижных катушек.
Наиболее распространенный тип счетчиков для трехфазного тока —
индукционные счетчики.

В. Электрические измерения.

При производстве электрических измерений необходимо иметь в виду,
что точность показаний приборов постоянного тока, а также приборов
динамометрических и с вращающимися катушками, может быть искажена
под влиянием посторонних магнитных полей и токов в смежных прово-
дах. Приборы эти следует поэтому устанавливать на расстоянии не
менее 1 ш от проводов сильного тока п на расстоянии друг от друга
не менее 40—50 см. Протирка стеклянных окошек приборов может выз-
вать статический заряд, который также может влпять на правильность
показаний прибора. Влажным дыханием можно этот заряд уничтожить.
Нормальное трение острия в подпятннчке ослабляется легким постуки-
ванием по прибору. Перед употреблением прибор устанавливать на 0.
При точных измерениях пользоваться последними
г/3 шкал ы. Обращать внимание, чтобы отсчет производился без
„параллакса".

а) Измерение силы тока и напряжения.

Для увеличения пределов измерения пользуются при постоянном
токе шунтами для амперметров и добавочными сопротивлениями для
вольтметров (см. стр. 13371. Прп измерениях переменного тока для той же
цели служат трансформаторы тока н напряжения. Трансформаторы тока
рассчитываются обыкновенно на сплу тока во вторичной цепи в 5А.
Трансформаторы обыкновенно изготовляются для нескольких пределов
измерений, которые вводятся путем переключателей Трансформаторы
тока должны быть всегда соединены с прибором или короткозамкнуты.
Прн измерениях на машинах высокого напряжения корпус
прибора должен быть заземлен медным проводом сечением не менее 16 mm2.
Трансформаторы напряжения расчитываются обыкновенно
на напряжение во вторичной цепи в 100 V. Никогда они не должны быть
коротко замкнуты. Корпус и вторичную обмотку не следует заземлять
Самый трансформатор напряжения должен быть защищен предохраните-
лями. Прп точных измерениях принимать в расчет собственные
потери как в приборах, так и в трансформаторах. Проверять и а-
грузку трансформаторов приборами, так как коэффициент трансфор-
мации в известной степени зависит от нагрузки. Величины внутренних
потерь в измерительных приборах даны в таблице 4 (см. стр. 1351).
Градуировка всех измерительных приборов, за исключением приборов
индукционного типа, производится постоянным током. Для высокого
напряжения часто применяют статистические вольтметры; для увеличения
пределов напряжения в этом случае пользуются добавочными конденсаторами.

Таблица 3. Искровое напряжение в между двумя шарами.

Раз стоя- ния между шарами ст	Диаметр				шаров в ст			
	1	2	5	10	1Б	25	50	5
1	28,8	31,2	32,2	32,1	31,8	31,8		4,6
2	38,6	52,8	59,3	60,0	6>,0	60,5	5*8	8,1
3	44,0	64,5	80,7	85,4	86,2	87,3	-	11,4
4	47,9	71,8	97,7	108	110	113,5	110	14,5
5	50,7	77,3	111	128	133	138		17.5
6		81,8	122	146	154	162	167	20,5
7		85,5	131	162	174	185	-	23.5
8			139	176	191	205	215	26,3
9			145	187	207	227		29,3
10			150	200	222	247	272	32,2
11				209	236	266		
12				219	249	283	324	
13				227	21',0	300		
14				234	271	316	368	й я
15				241	282	331		
16				*-47	291		411	
17				252	300			я -
20						398	483	§
2>						451	552	СР св
30						492	641	* 3
40						555	775	
60				•	•	*	872	

Напряжение костсянного тока с kV. Для эффективного значения иапряже: ия
переменного тока делить на V2 (синусоидального). Давление 760 т/т рт. ст
температура 20°.

Измерения очень высоких напряжений производится прп
помощи искровых электрометров с шариковыми раз-
рядниками, отмечающих амплитуду напряжения. Принимать во вни-
мание форму кривой напряжения! Для ограничения тока после проби
ванвя включаются соответствующие си лит и ые сопротивления.
При точных измерениях расстояние между шариками должно быть меньше
пх диаметра. При малой продолжительности действия напряжении искро-
вой промежуток освещают ультрафиолетовыми лучами (дуговая лампа,
радий). Величины напряжений искры ири пробивании между
 шариковыми разрядниками приведены в таблице 3.

owfc)	Ъ) Измерение мощности.

Мощность постоянного тока 2V = EI.

фпг- 1801-	Мощность переменного тока:

N = EI cos <р.

Измерение мощности переменного тока производится ватт-
метром, включаемым по схеме фиг. 1801. Одновременным измерением
кроме того силы тока и напряжения можно определить коэффициент
мощности cos = EI cos гр : EI, где ср — угол сдвига фаз между током
ч напряжением. При измерениях мощности трехфазного тока, в случае
равномерной нагрузки фаз и синусоидальной формы кривой напряжения,
коэффициент мощности может быть определен непосредственно
по углам отклонения стрелок ваттметров при включении их по с.особу
двух ваттметров на основании диаграммы фиг. 1802 или по формуле

tg«p = V 3 (ai-a2):(tt1 + o2) = /3 (1-?2):(1 + ^>

При включении ваттметра
обращать внимание, чтобы между
катушками тока и напряжения не
было слишком большой разности
напряжений. Поэтому один конец
катушки напряжения и катушки
силы тока присоединяются непо-
средственно к одному зажиму при-
бора (фиг. 1801). При переклю-
чениях на другие пределы изме-
рений под током коротко замы-
кать катушку главного тока! При
измерениях малых мощностей,
в зависимости от порядка вклю-
чения катушки напряжения, не-
обходимо учесть либо расход тока
в катушке напряжения, либо па-

---- КоЗффиЦ . мощн-

дение напряжения в катушке силы
тока, равно как потерю энергии
в остальных присоединенных при-
борах. Мощность трех-
фазного тока

Nd = EI cos <р V 3

Фиг. 1802. ~ отношение углов отклонений
стрелок ваттметра при включении по способу
двух ваттметров.

Na = 3 Eph I cos <p,

где Ер1, — фазовое напряжение, Е — межфазовос (сопряженное) напря-
жение, I — передаваемая сила тока.

Измерение мощности трехфазного тока.

1.	Измерение при равномерной нагрузке фаз и доступной
нулевой точке:

Измерение одним ваттметром, при чем катушка напряжения присое-
диняется к фазовому ваиряжению.

Измеряется величина N = EpllI cos (р — мощность одной фазы.

Общая мощность Nd = 3 N = 3 Ep1l I cos <p.

2.	Измерение мощности при равномерной нагрузке фаз в не-
доступной нулевой точке или при включении треугольником:

Образование искусственной нулевой точки при помощи трех равных
включенных звездой сопротивлений, к одному из которых присоеди-
няется катушка напряжений ваттметра (фиг. 1803).

Измеряется Л1 = E.ltl1 cos q>.

Общая мощность Ей = 3 Eph I cos <р.

3.	Измерение мощности при неравномерной нагрузка фаз
и доступной нулевой точка:
Измерение при помощи трех ваттметров. Три катушки напряжения
присоединяются к фазовым напряжениям.

Измеряется Na = 2 N = 2 Ерк I cos <р.

4.	Измерение мощности прн неравномерной нагрузке фаз
и недоступной нулевой точке:

Измерение при помощи трех ваттметров. Три катушки напряжения
включены звездой. Ири измерениях мощности холостого хода у синхрон-
ных моторов и трансформаторов устройство искусственной нулевой
точки неприменимо-

s.	Измерение мощности в самом общем случае, незави-
симо от того, будет ли нагрузка равномерная или неравно-
мерная:

' шерение при помощи двух ваттметров. Самый распространенный
метод. Две катушки тока включены в два главные провода, а катушки
напряжения — между этими проводами и третьим главным проводом
(фиг. 1804).	j-,

/	———	Измеряются N\ и N2.	у  1^———

——ХЛ-____. Общая мощность 2У<г=^Г1-|-^'2.

|	Прп помощи переключателя	Qi'ir

' I I	измерение можно выполнить и с	X,.

Q 0 одним ваттметром, отсчитывая

Фиг. ииз.	отдельно сперва N\, а затем Дг2.	Фпг. isoi.

с) Измерение сопротивлений.

Измеряются Е и I. Сопротивление R = Е: I.

Применимо для измерения всяких сопротивлений. Ток для измерения
и продолжительность измерения должны быть возможно малы, чтобы
измеряющий ток не вызвал заметного повышения температуры. Принять
в расчет внутренние потери энергии в приборах (таблица 4, стр. 1351).

Малые сопротивления измеряются по методу двойного
мостика Томсона. Требуется гальванометр. Включения по специаль-
ным схемам.

<1) Измерение температуры.

В неподвижных обмотках, возбуждаемых постоянным током, по-
вышение температуры измеряется по возрастанию сопротивления
(стр. 1353).

Обозначив сопротивление проводника при 0° через Rq и при тем-
пературе t° через Rt, будем иметь Rf = R(l (1 -f- at), где a — темпера-
турный коэффициент. Последний зависит от проводимости металла и
начальной температуры. Если начальная температура 0°, то для меди
«0= 1:235; если лее начальная температура то для окончательной
температуры °; at — 1: (235 -f- <л) и Rf = Rtl fl (£ — #i)], откуда
и определяется окончательная температура.

Легче определяется для меди приращение температуры, которое по
формуле:

Ht— Rt,

t — tj = —-------(235 -f-tj).
Таблица 4. Потери в измерительных приборах при полной нагрузке.

Йо ме- ряемая вели- чин >	Тип прибора	Внутренние по- тери для пре- дельной ве 1и- ч иы	У в лич. иие । редела измерений	ЬОЗМоЖНОС ib внешних вред- ных влияний чер»з	Примечание
Напря- жение.  Сила тока.  Напря- жение.  Сила тока  Мощ- ность  Частота	Вращающиеся Kai ушки  Динамометри- ческие.  Врашвюшийся железный сер- дечник.  Тепловые.  Электростати- ческие.  Вращающиеся катушки  Динад омнтри- ческ е.  Врашающ. же- лезный t ердеч. Тепловые.  Динамометри- ческие.  Вращающ. же- лезный серде ч. Индукц- чипа.  Теплое .е.  Электростати- ческие.  Динамометри- ческие.  Индукционные типы.  Тепловые.  Динамометри- ческие.  Вибрационные.	Пер  160 tnV|160 mA  60 mV SO mA  46 mV| 46 mA см. переменный  TOK. я	Я  120 V 180 mA  150 mA 0  См выше.  1  См. переменный  TuK.  100 A 10 mV  5 A 160 mV  300 mV  П о <•  120 V 60 mA  15 V 600 mA  до	до  C00 V 30 mA  См. пост. ток.  0  2,6 A	3 V  до	до  200 A	0,3 V  БА	1,3 V  Б V	3 V  См. пост. ток.  100 V 80 mA  <0V	30 mA  5 А 200 mV  ДО	до  60 А [00 mV  100 А 200 mV	е м е и п ы й Добавочное сопр -тивле- ние.  »» я  Невозможно  Шунт.  г о я и н ы й  До<авочнор сопротивле- ние я транс- форматор иапряж. Т<> же.  Добавочный конденсат.  Трансфор- матор тока.  Трансфор- ма орытока и шунты Обмочи напряже- ния как у вольтметр.  Обмотка тока как у ам1 ег- метров.	ТОК.  Магнитные по- ля, сильные токн и т. п.  Колебания тем- ператур.  Электриче кое поле.  То же.  Температурные колебания.  ток.  Магнит, поля и оильи. токи.  То же  Температурные колебания.  Электрическое поле.  Магнитя, поля к сильн. токи.  Температурные колебания.  Магн тн. доля и сильн. токи.	С и Г.  Для пост, тока редко прим* н. Для точных из- мерений не пр.,л еняе .ся  AEJ  Н. и, в.  AEG  С. и Г.  Н. и. В. *)  Н. и. в.  S & 11  S & Н  S & н

а) В многокамерных вольтметрах собственная емкость принимается:

в пред, измор. до 400 в. собствен ем. приблиз. от 76 до 100 cm ) в нулевом по-

е . п выпр ’91в.	„	„	„	„ 50 „ 60 „ > Л* женин соотв.

ВЫСОК :(<ШрЯЖ ‘ЛИЯ „ ч *	„ 15 „ 30 „ J В KOH С Ч. ПО ЛОЖ-
VI. Испытание электрических 1«ашин.

А. Нормы для испытания электрических машин.

Испытания электрических машин и трансформаторов производятся
по нормам и правилам Электротехнических съездов '). Во время работы
машпны не должны выходить из пределов установленных допусков в отно-
шении: повышения температуры, диэлектрической прочности, механической
прочности и.прочности при коротком замыкании, коэффициента полезного
действия прв нормальной нагрузке, перегрузки и изменения напряжения.

а)	Повышение температуры.

Нормы предусматривают следующие виды работ:

§ 3	а) Продолжительная работа, при которой рабочий период
настолько велик, что температура достигает своей конечной величины.

Ь)	Временная работа, прп которой рабочий период настолько коро-
ток, что температура машины не может достигнут), своей конечной вели-
чины, период же покоя длится настолько долго, что температура может
снова понизиться приблизительно до температуры окружающей среды.

с)	Повторно-кратковременная работа, при которой длящиеся не-
сколько минут периоды работы чередуются с периодами остановки.

Измерение повышения температуры в машинах и трансформаторах
должно быть производимо при нормальной их мощности сообразно с упо-
мянутыми выше различиями и характере работ, а именно:

1)	при повторно кратковременной работе — по истечении одного
часа непрерывной работы;

2)	при временной работе — после непрерывного действия машпны
в течение обозначенного на щитке условного рабочего времени;

3)	при продолжительной работе: а) в машинах—по истечении 10 часов;
Ь) в трансформаторах—ио истечении промежутка времени, достаточного
для достижения постоянной температуры.

Измерение температуры производится:

а)	в трансформаторах (§ 17) -— по увеличению сопротивления меди:

Ь)	в возбудительных катушках, питаемых постоянным током (§ 16),
и во всех неподвижных обмотках генераторов и дви гателеи — по величин"
возрастания сопротивления (температурный коэффициент может быт:,
принят равным 0,004);

с)	в прочих частях генераторов и двигателей испытание на повы-
шение температуры производится при посредстве термометра.

Ъ)	Перегрузка (§ 22, 23).

Машины и трансформаторы должны выдерживать перегрузку в сле-
дующих пределах:

а)	для генераторов, двигателей и преобразователен:

’) До пастоящеговремеии в СССР действительны нормы, утвержденные VIII Электротех-
ническим съездом, а также Правила и нормы, одобренные ЦЭС'ом после VIII Съезда. Вместо
приведенных в подлиннике извлечении из норм СГЭ в части, касающейся испытании
влектрических ианшн (Regeln fur Prilfung elektrisi-he Maschiuen, или сокращенно КЕМ),
чрансформаюров (Regeln fur Prufung vom Transfomatoren, или сокращенно RET), приве-
дены соответствующие извлечения вз норм ВЭС, одобренных ЦЭЗ‘ом.
Таблица 1а. Допустимые повышения температур (§§ 18 и 19).

	Изоляция	Часть машины	Повыше- ние темпера туры.	
1	Изоляция нз хлопчатой	Изолированные обмотки	50° С	Для обыкновенных
2	бумаги.  Изоляция из хлопчатой	и контактные кольца, железо генераторов и	60° С	машин и пока температура воз-
S  4	бумаги в масле н бу- мажная изоляция.  Изоляция нз эмали, слю- ды, азбеста н препара- тов из иих.  Изоляция из хлопчатой	двигателей, в котором уложена обмотка.  Неподвижные обмотки.	80° С  60° С	духа ие превы шает 35° С.
5	бумаги.  Изоляция из хлопчатой		70° С	
6	бумаги в масле н бу- мажная изоляция.  Изоляция из эмали, слю-		90° С	
7	ды, азбеста и препара- тов из них.  Изоляция из хлопчатой	Коллекторы  Масло в подшипниках. Изолированные обмотки,	60° С э0° С  70° С	Для электродвига-
8	бумаги.  Изоляция из бумагп.	коп| актпые кольца, же- лезо, в котором уло-	80° С	телей для город- ских электриче-
9	Изоляция из эмалн, слю-	жена обмотка.	100° С	ских железных
	ды, азбеста и препара- тов из них.	Коллекторы.	800 С	дорог после часо- вой непрерывной работы.

Таблица 1b. Предельные температуры для машин.

№	Изоляция	Часть машины	Предельная температура		Предельный нагрев	Способ изме- рения
1  2	Изоляция гр. I до VI	Однослойная голая обмотка полю- сов с бумажной прокладкой	100°		65°	я
		Постоянно короткозамкнутые об- мотки	Иа 5е больше чём ряд 1 до 7			
						
3	Не изоли- ровало	Постоянно короткозамкнутые об- мотки		Ограничено лишь влия- нием иа соседние изоли- рованные части		Термометр
4	—	Железный сердечник без уложен- ных обмоток				
5	-	Железный сердечник с уложен- ными обмотками	Так же, как и ряд 1 до 7			
6	—	Коммутатор и скользящие кольца	95°		60°	
7	—	Подшипники	80°		45°	
8	—	Все прочие части	Ограничено лишь влия- нием на соседние изоли- рованные части			
Таблица 2. Предельные температуры для трансформаторов.

№		Части трансформаторов		Предельная температура	Предельный нагрев	Способ изме- рения	
]  2  3  4  5  6  7  8  9  10  11  12  13		Обмотки, изолированные посредством волокнистых материалов, как-то: бу- мага, небеленая хлопча- тая бумага, натуральный шелк, древесина  Препараты из слю Слюда, фарфор илн друг, о	Ие пропитанные  Вепропптаниыс, по с погружен, катушк.  Пропитанные  Инпрегннрованные или залитые массой  В- масле  ды или асбеста гиестойкне материалы •	85°  85е  95°  95  105°  115°  На 5% больш	50  50е  60°  60°  70°  80' е рядов 1  6	Определено на основан,	£ а  я ©  к © о  К ф з"  Ч Ф а
		Однослойные обмотки из голого провода  Постоянно короткозамкнутые обмотки / для сухнх трансфор- „„	„	1	маторов  Железный сердечник \ для масЛяных транс- 1	форматоров  Верхний слон масла  Все прочие части		Па 5% боль Как и дру при измерю мощи опреде сопроти  95°  105е  95°  Ограи. тольк изоляциоипы	ше ряд. 1—6 'ие обмотки ни при по- тения роста влепи  60  70г  60  о соседним» ми частями	।  	а.

Таблица 3. Предельные температуры для железнодорожных элехтро-
 двигателей.

♦	Предельный нагрев при испытании				Предельная температура зо время работы (§ 26)	
	Испытания при продолжительной работе (КВ§ 25)		Испытания прн продолжительной работе (DB § 24)			
Части машины  и изоляция	По тер- мометру	По уве- личению сон, оти- влеиия	По тер- мометру	По уве- личению сопроти- вления	По тер-  мометру	По уве- ли че инк- сопроти- вления
Обмотки группы IT и III . . .  Обмотки группы V	  Все части группы VI . .  Железные сердечники .... Коммутатор и скользящее кольца 	  Подшипник и		70°  90 Ограни  80°  55е	90°  НО0 .только Ка	70°  90- лнянпем уложеп  80°  55°	80*  100'  па сосед иые об мо	95° 115°  в. изоляп тки  105°	105е  125е . части

Для обмоток шунтового возбуждения машин постоянного тока предельные нагревы
и температуры ряда 1 уменьшаются па 20°.

Дли закрытых моторов трамвайного типа, предназначенных для узкоколейки, пре-
дельный наг bob по naav 6 может быть увеличен на 20е-
Таблица 4. Предельные температуры для железнодорожных транс
форматоров.

№	Части трансформатора  н изоляции	Предельный нагрев при испы- тании по пока- заниям приборов (§ 24 п 25)	Предельная температура во время движе- ния (§ 26)	Способ изме-  рении
1	Обмотки группы II илп гр. Ш .	80°	105°	б Исчислено
2	Обмотки в масле		80°	105°	1 нз увелнче-
3	Обмотки группы V		100°	125°	1 и ня со про-
4	Все части группы VI		На 5° больше рядов 1, 2 и 3		1 тивлсипя
5	Однослойные голые обмотки . .	На 5° больше	оядов 1, 2 н 3	
6	Железный сердечник		80э	105°	Термометр
7	Верхнвй слой масла		70°	95°	
8	Все остальные части		Только ограничено соседними изоляционными частями		

Значения предельного нагрева действительны для продолжительном и кратковре-
менной работы.

Таблица 5. Пробные напряжения для машин и трансформаторов.

Обмотки	Предел		Пробное напряжение в воль- тах (наибольшее значение)	
Обмотки машины (об- мотки возбуждения одноякориых пре- - образователен н син- хронных	моторов  см. ниже)		Men ее 500 W Более 500 „ до 5000 V „ 500 „ и выше 5000 V  Мшнины напряжением свыше 5000 V с заземленным во все время испытания одним внеш- ним полюсом.	3 Е  ЗЕ  2Е± 5000  }213 4- 10000	2 13+ 500 2 Е +1000
Обмотки возбуждения одноякорных преоб- разователей и син- хронных моторов		С постояно замкнутой цепью воз- буждения  С подразделенной для пуска об- моткой возбуждения  / без трехфазного С выключ. 1 пускового тока цепью воз- { стрехфазнын буждения [ пусковым током	ЗЕ ioJE-ь 1ооо  10 23+ 1000  2013+ 1000	2 Е + 1000  2000  2000  2000
Обмотки трансформа- торов		До 1000 вольт „ хоозо  Выше 10000	„	3,35 Е  3,25 Е 1,7513+ 15000	1000  2500
Проходи, изоляторы		До 3000  Выше 3000	„	8 Е + 2000 213+20000	

Что курсивом, то действительно только для железнодорожных электромоторов и
трансформаторов.
25% в течение 1/2 часа, при чем при генераторах переменного тока
коэффициент мощности должен быть принимаем не ниже означенного на
машине;

б)	для двигателей, преобразователей и трансформаторов:

40% в течение 3 минут, при чем в двигателях должно поддержи-
ваться нормальное напряжение у зажимов.

По отношению к механической прочности следует, чтобы машины,
которые по условиям эксплоатации работают при почти постоянном числе
оборотов, при холостом ходе без возбуждения и при полном возбуждении
выдерживали повышение числа оборотов на 15% в течение 5 минут.

Генераторы должны допускать сохранение постоянного напряжения
без изменения числа оборотов вплоть до перегрузки на 15%, нрн чем
для генераторов переменного тока коэффициент мощности должен быть
принимаем пе ниже означенного на машине.

с)	Коммутация (§ 9).

Машины с коллектором должны при всякой нагрузке, не превышаю-
щей допускаемого предела, и при надлежащем положении приработав-
шихся щеток, работать без искрообразованвя, по крайней мере в такой
степени, чтобы чистить коллектор стеклянной бумагой или т. п. требова-
лось не ранее, чем во истечении 24-часовой работы; при этом положение
щеток должно оставаться неизменным при колебаниях нагрузок от 1ii до
полной нагрузки.

d)	Изоляция (§§ 26, 30, 32, 33).

Машины и трансформаторы должны быть в состоянии выдерживать
испытание на пробивание в течение 1 минуты при пробном напряжении,
превышающем нормальное на указаннуто ниже величину:

а)	Машины и трансформаторы для напряжения ниже 40 V должны
испытываться напряжением не менее 100 V.

Ь)	Машины и трансформаторы для напряжения от 40 до 5000 V —
напряжением, в 2х/2 раза превышающим рабочее, но не меньшим 1000 V.

с)	Машины и трансформаторы с напряжением от 5000 до 7500 V
испытываются напряжением, превышающим рабочее на 7500 V.

d)	При рабочем напряжении большем 7500 V величина его при
испытании превышает рабочее в 2 раза.

Вышеприведенные величины напряжения при испытании относятся
лишь к испытаниям переменным током, при чем имеются в виду эффек-
тивные напряжения. При испытании постоянным током величина напря-
жения должна равняться 1,4 вышеозначенной.

При испытании магнитных катушек, питаемых от постороннего
источника, величина напряжения при испытании должна превышать
в 3 раза напряжение возбуждающего тока и быть, во всяком случае, не
менее 1000 V.

Обмотка ротора асинхронных моторов испытывается напряжением
в 2£/2 раза большим наводимого в роторе во время пуска в ход, но не
меньшим 100 V.

Короткозамкнутые роторы не испытываются.

Машины и трансформаторы должны выдерживать повышенное на
30% рабочее напряжение в течение 5 минут. Испытание машин на
повышение напряжения может сопровождаться повышением числа оборо-
тов до 15%, при этом, однако, не должно допускать перегрузки. Это
испытание имеет целью проверить лишь прочность изоляции п должно
производиться при такой начальной температуре, чтобы повышение тем-
пературы не превзошло допускаемого предела.

е)	Коэффициент полезного действия.

Коэффициент полезного действия, или отдача, представляет собою
отношение количества энергии, отдаваемой машиной, к количеству энер-
гии, ей сообщаемой. Коэффициент полезного действия может быть най-
ден путем непосредственного измерения обеих этих величин, или же
косвенно, путем измерения величины потери энергии.

, v	„	отданная энергия

Коэффициент полезного действия т. — —----------------4-----=

полученная энергия
отданная энергия	полученная энергия — потери

отданная энергия -J- сумма потерь полученная энергия

При указании коэффициента полезного действия должен быть назван
также метод, по которому он был найден.

f)	Методы определения коэффициента полезного действии (§ 37).

Непосредственный электрический метод. Применим для динамо-
машин, двигателей, преобразователей и трансформаторов и состоит в опре-
делении посредством электрических измерений как отдаваемой, так и по-
лучаемой мощности.

Косвенный электрический метод. Две машины равной мощности,
одинакового типа и для одного и того же рода тока соединяются между
собой механически и электрически таким образом, чтобы одна служила
генератором, а другая двигателем. Система эта приводится в действие
от постороннего источника тока таким образом, что сообщается и изме-
ряется количество энергии, необходимое для покрытия потерь. Рабоэа
обеих машин регулируется таким образом, чтобы средняя величина
между мощностью, сообщаемой двигателю, и мощностью, отдаваемой гене-
ратором, приближалась, по возможности, к нормальной мощности каждой
отдельной машины. Средняя величина эта находится путем измерения.
Мощность, необходимая для покрытия потерь, может быть также сооб-
щаема механическим путем и измерена электрическим путем. Если прп
производстве измерения необходимо прибегнуть к ременной передаче, то
следует соответственным образом принять во внимание возникающие при
этом потери Описанный метод применим также для трансформаторов,
если они являются тождественными по мощности, напряжению и частоте.

Непосредственный метод тормажения пригоден для небольших дви-
гателей, а также генераторов, могущих действовать в качестве двигателей.
Необходимо при этом позаботиться, чтобы магнитные и механические
условия, число оборотов и мощность мало отличались во время испыта-
ния от соответствующих величин прп пользовании машиной в качестве
генератора.

Косвенный метод тормашения. Если имеется генератор или двига-
тель соответствующей мощности, коэффициент полезного действия кото-
рого при различных нагрузках в точности известен (калиброванная ма-
липа), то такой генератор илн двигатель может быть применен в качестве
тормаза, или приводящего в действие двигателя.

Метод холостого хода- Этот метод состоит в пускании машины
холостым ходом в качестве двигателя, при чем измеряется энергия, рас-
ходуемая на приведение в действие машины при нормальном числе оборо-
тов и нормальном напряжении поля. Величина потери, обусловливаемой
сопротивлением воздуха, трением подшипников и щеток, гистерезисом
н токами Фуко, предполагается неизмеияющейся и при нагрузке машины.
Путем электрических измерений находится потеря вследствие тепла, раз-
виваемого током при преодолении сопротивлений обмоток магнитных
катушек, якоря, сопротивления как самих щеток, так и контактов у кол-
лектора. В ассинхронных двигателях потеря во вторичном якоре может
быть найдена путем измерения относительного скольжевия.

Сумма всех приведенных выше потерь означается термином изме-
римые потери. Коэффициент полезного действия равен отношению
величины мощности в сумме мощности и измеримых потерь.

Метод вспомогательного двигателя. Способ этот состоит в том, что
определяют мощность, сообщаемую двигателю, приводящему в движение
испытуемую машину при нормальном ее возбуждении и вычитают потерю,
происходящую в двигателе, а также потерю вследствие ременной пере-
дачи, если таковая имелась. Потери, происходящие во вспомогательном
двигателе, определяются при холостом ходе последнего и при том ла;
числе оборотов и напряжении, как и прн первом опыте, при чем прини-
маются также в расчет добавочные потери, происходящие прн нагрузке
машины вследствие сопротивлений обмоток магнитных катушек, якоря,
сопротивления щеток и контактов их у коллектора, находимые путем
электрических измерений, как указано выше.

Метод разделения потерь. Для нахождения потерь от одного лишь
трения воздуха, подшипников и щеток отдельно от потерь вследствие
гистерезиса и токов Фуко производят исследование машины несколько
раз при различной величине напряжения и нормальном числе оборотов
при установившемся ходе машины, при чем величину напряжения сле-
дует брать, по возможности, низкой. На основании ряда полученных
подобным путем чисел, соответствующих величинам потерь прн различ-
ных напряжениях, составляется график, при чем кривая продолжается
настолько, чтобы могла быть отсчитана потеря, соответствующая напря-
жению, равному нулю. Величина эта указывает потерю на трение
и подлежит вычитанию из потери, определенной электрическим путем
при испытании машины холостым ходом при работе ее в качестве дви-
гателя. Найденная разность рассматривается как потеря вследствие
гистеризиса и токов Фуко. Потерн вследствие тепла, развиваемого
током при преодолении им сопротивления магнитных катушек, якоря,
щеток и их контактов у коллектора при нагрузке определяются, как
указано выше.

§) Изменение напряжения (§ 45).

Под изменением напряжения генератора переменного тока пони-
мается то изменение напряжения, которое наступит, еелп при нормаль-
ном напряжении у зажимов, не изменяя числа оборотов и силы тока
возбуждения,- выключить ток в якоре, указанный на щитке машины, как
наивысший.

Для машин, предназначенных только для неиндуктивной нагрузки,
достаточно указать изменение напряжения в них лишь для этого случая.
Для машин, предназначенных для индуктивной нагрузки, необходимо еще
указать изменение (Напряжения при индуктивной нагрузке, коэффициент
мощности которой cos ср = 0,8.

При испытаниях на изменение напряжения машин постоянного тока
придерживаются следующего правила: машины с параллельным, смешан-
ным или независимым возбуждением испытываются по крайней мере
4 раза при постепенном равномерном уменьшении нагрузки, начиная
с полной при нормальном напряжении и доходя до холостого хода,
с сохранением нормального числа оборотов и без подрегулирования воз-
буждения реостатом. Разность между наблюденным большим н наимень-
шим напряжением и принимается, как величина изменения напряжения.

1<) Испытание на выдержку крутого фронта волн (см. стр. 1362).

Испытание изоляции витков в машинах и трансформаторах свыше
2500 V рабочего напряжения и, в особенности, первых витков на

сопротивление крутому фронту волн, появляющихся во время нормальной
работы (см. стр. 1199). Испытуемая машина М или трансформатор Т возбу-
ждается при нормальной частоте на 1,3 рабочего напряжения и, через

шаровые разрядники с мас-
сивными медными шарами диа-
метром 50 mm, отстоящими
друг от друга на расстоя-
нии. пробиваемом при 1,1 Е

Фиг. 1807.

(см. 1348), включаются двумя или всеми фазами в кабель или в конден-
саторы, соединенные звездой (фнг 1805 и 1806). Для железнодорожных
трансформаторов с одним заземленным полюсом расстояние между шарами
устанавливается на пробой при 2,2 Е. Испытание производится перемен
ным током 50 периодов в сек. по схеме фиг. 1807. Продолжительность
испытания 10 секунд. Емкость при испытании:

Рабочее напряжение:	Емкость в каждой	фазе:
2,5 до 6 kV	миним. — 0,05	pF
„ »	„	~ 0,02	»
выше 6 до 20 „	„	- 0,02	
до 35 kV	„	- 0 01	pF
,, 60 „	„ — 0,05	V

Подчеркнутое действительно для железнодорожных трансформа-
т< >ров.
Испытание витков. Изоляция витков испытывается у машин при
холостом ходе посредством увеличения подводимого или вырабатываемого
напряжения до 1,3 рабочего напряжения, а для многофазных машин,
каждая фаза которых не может быть испытана особо—до 1,5 рабочего
напряжения. Испытание производится в течение 3 минут. Частота н
число оборотов могут быть соответственно увеличены. Для трансфор-
маторов испытание производится в течение 5 минут при холостом ходе
напряжением, равным двойному рабочему напряжению при соответственно
увеличенной частоте. Хдя мощностей свыше 1000 kVA применяется,
по возможности, такое же испытательное напряжение и во всяком слу-
чае не менее 1,3 рабочего напряжения в течение 5 минут. Для железно-
дорожных трансформаторов испытание производится при двойном рабо-
чем напряжении с соответственно увеличенной частотой в течение
5 минут.

В. Измерения прн испытании электрических машин.

При испытании электрических машин производятся:

1.	Механические измерения, каковы определение числа
оборотов при помощи тахометров, механические измерения мощности
при помощи тормазных динамометров и ври помощи индикаторов (редко).

2.	Измерения температур при помощи термометров, термо-
элементов, при помощи электрических термометров, основанных на изме-
рении сопротивлений.

3.	Электрические измерения.

К приведенным выше извлечениям из норм для испытания электри-
ческих машин нужно добавить следующие замечания:

К пункту а) Повышение темперетуры. (Стр. 1350). При монтаже прибо-
ров обращать внимание на установку соответствующих по величине предохра-
нителей и руэильников. Номинальнхю мощность необходимо установить,
измерять и непрерывно за ней наблюдать путем отсчета числа оборотов,
напряжения, силы тока, а при переменном токе, кроме того, числа перио-
дов и коэффициента мощности (cos ш).

При испытании моторов мощность измеряется либо механическим,
либо электрическим торможением. В тех случаях, когда только это пред-
ставляется возможным, энергию следует возвращать в сеть. Обязатель-
ным условием является совпадение напряжений и числа периодов. При
испытании генераторов мощность поглощается электрически, т.-е. в сопро-
тивлениях, которые должны иметь размеры, соответствующие количеству
выделяемой теплоты. При малых мощностях ограничиваются ламповыми
реостатами, при больших же мощностях — преимущественно водяными
реостатами. Так как проводимость воды возрастает с повышением
температуры (фиг. 1808 *), то необходимо предусмотреть возможность
перестановки электродов для притока и отвода воды. • При постоянном
токе обращать внимание на возможность образования грему-
чего газа! При малых напряжениях проводимость воды искусственно
повышают добавлением соды и др. солей. При напряжениях около 500 V

1) На фиг. 1808 вместо проводящая водам следует читать „водопроводная вода“.
можно в большинстве случаев ограничиваться чистой водой без добавле-
ния солей. Прн напряжениях же около 2000 V применяется исключи-
тельно чистая вода. Проводимость воды может колебаться в широких
пределах (фиг. 1808), поэтому даже в испытанных установках необходимо

от времени до времени производить про-
верку в отношении проводимости распо-
лагаемой воды.

Для отвода выделившейся теплоты
пользуются и следующими средствами:

1.	Испарение волы. Расход
на 1000 kW около 0,4 1/sec при плот-
ности тока от 0,06 до 0.11 A/icm2.
Расстояние между электродами регули-
руется в зависимости от проводимости
вскипающей воды; выравнивать разницу
между нагретой и холодной водой.

2.	Проточная вода. Количество
воды, необходимой для отвода 1000 kW,
согласно таблице 6 (по Рихтеру):

Таблица в.

Повышение температуры воды	IJsec	Повышение температуры БОДЫ	1/sec
10° С	24,0	' 60’ с	4,8
20° С	12,0	80° С	3,0
30° с	8,0	95° С	2,5

Допустимая плотность тока от 0,5 до 0,1 А/cm2 для температур
от 20 до 90°. Рабочая температура не должна превышать 70°; при послед-
ней температуре плотность тока не должна превышать 0,11 А ст2. Про-
водимость воды согласно фиг. 1808. Расстояние между электродами прн
высоком напряжении от 6 до 10 ст на каждые 1000 V при указанной
выше проводимости.

В турбинных установках можно пользоваться железными
листами (от 0,5 до 1,0 mm толщиною) скрепленными между собой дере-
вянными колодками, погруженными в охлаждающие бассейны для конден-
саторов. Плотность тока около 0,1—02 А/cm2, так что, например для от-
вода 500 kW при 3000 V трехфазного тока достаточны 3 пластшйсн раз-
мером 30x30 сгп, укрепленные колодками на расстоянии от 10 до 15 ст
друг от друга.

При крупных машинах лишь в редких случаях удается отдавать
энергию обратно в сеть. По достижении установившейся температуры,
в случае крупных машии, не позже, чем через 10 часов, измеряется
достигнутая температура. За температуру окружающей среды принимают
среднюю величину, полученную путем отсчета показаний термометра
через равные промежутки времени в течение последней четверти продол-
жительности опыта, при чем температура отсчитывается на середине
Нагреб &

Фиг. 1809.



вычертить кривую охлаждения

высоты машины на расстоянии 1 m ст нее. При измерении температур
термометром рекомендуется определять не только конечную температуру,
но также дать ход изменения температуры (кривые повы-
шения температур), но которому можно точнее определить момент дости-
жения установившейся температуры, как показано на фиг. 1809. Темпе-
ратуру принимают установившейся, если
в течение часа она не меняется более,
чем на 2°. Чем лучше охлаждается ма-
шина, тем быстрее достигается ее уста-
новившаяся температура. Для машин
средней мощности это достигается в те-
чение от 3 до 6 часов. Если для изме-
рения температуры требуется произвести
остановку машины, то это следует про-
изводить на возможно короткий момент
и измерение производить возможно-
быстрее, так как охлаждение происходит
особенно интенсивно в течение первых
минут. В случае возможности следует
и путем экстраполирования определить

температуру в момент выключения. Прп измерениях термометром отыски-
вают в течение опыта момент наивысшей температуры.

Для улучшения отдачи тепла термометру ртутный шарик покрывают
оловянной фольгой. Следует помнить, что в ртутных термометрах пока-
зания могут быть искажены, благодаря действию токов Фуко, возбу-
ждаемых в ртути. В последнее время все большее применение для изме-
рения температур при испытании машин и трансформаторов получают
термоэлементы и термометры, основанные на изменении сопротивления
проводников при нагревании.

К ьуи иу б) Гсрегрузка. Требуются лишь простые'измерения силы
тока. Измерение крутящего момента производится или непосредственно
или, в случае асинхронных моторов, путем снятия круговой диа-
граммы.

К пумчту с) Коммутация. Пе требуется специальных измерений.

К пушту d) Изоляция. 1. Измерение сопротивления изо-
ляции обмотки. Требуется лишь простое измерение напряжения.
Регулировка напряжения должна быть возможно более плавная. Повы-
шение напряжении быстрое. При пробивании поддерживать ток в допу-
стимых прт^елах при помощп соответствующих добавочных сопротивле-
ний. Предохранительное заземление.

2. Испытание на выдержку крутого фронта волны.
Включение генераторов и моторов согласно фиг. 1805: испытание транс-
форматоров по схеме фиг. 1Ь06 для моторов трамвайного типа по
фиг. 1807. Q — питающий генератор; G, М, Т—испытуемый генератор,
мотор и трансформатор; F — искровой промежуток; С — емкость; G —
заземление. Расстояние между шариками согласно таблице 3 (стр. 1348).
Скорость задувания искрового промежутка—3 m'sec. Промежуточные сое-
динения возможно короткие. Зажигание искрового промежутка лпбо нутом
временного сближения шариков, либо шунтированием воздушного зазора..
К пункту е) Коэффициент полезного действия. 1. Пепосредетвеи-
ный электрический метод. Измеряется как сообщаемая, так
и отдаваемая мощность, например, у мотор-генераторов постоянного тока.
Измерение мощности производится путем изме-
рения соответствующих напряжений и сил
тока (фиг. 1810).

напряжение | сообщаемой мощности

— сила тока J

^-напряжение | овдваеыой мощностя
/2 — сила тока f

R — регулятор поля, А — пусковой реостат.

Фиг. 18'1.

Коэффипиет полезного действия ц =	Фяг- 1810-

— (-Е^г): (®1Л\

Одноякорный умформер (фиг. 1811). Измерение мощности иа сто-
роне постоянного тока по напряжению и силе тока, на стороне трех-
фазного тока при помощи ваттметра. Связь между
катушкой главного тока и катушкой напряжения
в виду равномерности нагрузки фаз!

Измерение силы тока при помощи трансфор-
матора тока—в случае переменного тока и при
помощи шуита — в случае постоянного тока.
Коэффициент полезного действия /] = Ед • 1д : 3 Д’".

2.	Непосредственный метод тер-
ма ж е н и я. Механический метод торможения
см. т. I; тормажение по принципу токов Фуко
см. ETZ, 1900, стр. 865, 467; ETZ, 1901, стр. 149;
маятниковая динамо Langer и Finzi, см. Z. d.
V. d. I. 1914, стр. 41; водяной тормаз конструк-
ции Фруде (F г о u d е см. Arnold, машина пост
тока).

3.	Косвенный метод тормажеиия.
Схема соединений по фиг. 1810. Потерн или
коэффициент полезного действия мотора (гене-
ратора) должны быть известны. Вычерчивается

диаграмма коэффициента полезного действия для данного напряжения
и данного числа оборотов. Соединение машин непосредственное. >
Коэффипиет полезного действия \ = Ед • 1д :< Ет  1)п  7]т).

В случае машин с независимым возбуждением (напр. синхронные
машины) следует принять в расчет потери на возбуждение Vt. Коэффи-
циент полезного действия т( = Еу • 1д : (Ет-1т-цт 1>).

4.	Косвенный электрический метод, а) Машины
постоянного ток а. Условия применения: машины равной мощности,
одинакового типа и одного и того же рода тока, соединение непосре(-
ственное или ременной передачей. Пуск в ход при помощи пуско-
вого реостата (фиг. 1812). При выключенном рубильнике обе
машины возбуждаются до одинакового напряжения. Включаются
рубильники. Нагрузка — увеличением возбуждения генератора. Пред-
положение: коэффициенты полезного действия обеих машин одина-
ковы = цт.

= отданная мощность: сообщенная мощность = EI: (iyiJErm,
откуда ц,; • т1И) = I; (Г4- Г„);	= г1т = УI: (I + Z,,).

Если при производстве измерений необходимо прибегнуть к ремен-
ной передаче, то следует принять в расчет ее козффпциент полезного
действия

Чт — Чц =	: (I + У) Т1Д •

Измерение практически легко выполнимо, но теоретически не вполне
точно, так как ток в якоре больше у мотора, а возбуждение сильнее
у генератора.

Ь) Асинхронные машины. Требуется ременный привод
с постоянным передаточным отношением, так как генератор может начать
отдавать работу при екоростп, превышающей синхронизм. Трудность регу-
лировки, а потому редко применяется.

5.	Метод холостого хода
а) Моторы постоянного тока.
Определяется расход анергии при холо-
стом ходе Ао после установившейся ско-
рости вращения при нормальном числе
оборотов и при нормальном напряжении
поля. Щетки устанавливаются по ней-
тральной линии. Напряжение у зажимов—
вследствие некоторого падения его при
нагрузке, должно быть уменьшено на
соответствующую величину. Измеряется
сила тока и напряжение.

— потерн в железе

Ао = Z Ve S Vr ! Fr —	„ на тренне,

I No — мощность холостого хода.

Потери в меди подсчитывают по измеренному и пересчитан-
ному на 75° сопротивлению якоря, принимая во внимание ток возбу-
ждения.

Кв = 1а •»•«; Vte = I.E-,
Коэффициент полезного действпя
отданная мощность

4 =---------------------------------------------------,

отданная мощность -j- V, Vr -f- VCn + VC( -J- Va

где F,, — потери контактов щеток у коллектора. Измеряются независим
от силы тока по среднему переходному напряжению в зависимости от
•сорта угля в 1,0 V для двух щеток: Va — 1а 1,0.

Ь)	Генератор постоянного тока. Измерение производится,
как в вышеописанном случае а), но в виду некоторого падения напря-
жения прн натрузке напряжение у зажимов якоря при испытании должно
быть на соответственную величину увеличено.

с)	Синхронные машины. Измерение потери прн холостом
ходе выполняется таким же путем при установившемся ходе машины
в качестве синхронного мотора. Мощность измеряется однако ваттметром,
яри чем сила тока устанавливается на минимальную величину для воз-
можного уменьшения сдвига фаз между напряжением и током.

Потеря в меди определяется как указано выше. Припять во
внимание потерю на возбуждение, а также потери у контакта щеток.

Коэффициент полезного действпя

отданная энергия

Т) =-----------------------------------------

отданы, энергия-)- Fr-|-Fr-|- Vea + ^се +

d)	Асинхронные моторы. Измерение производят таким же
путем, но при нормальном числе периодов, учитывая при этом омическое
падение напряжения в статоре. Потеря в меди статора нахо-
дится путем подсчета на основании измеренного и пересчнтаиного
на 75° сопротивления трех фаз. В случае моторов с контактными коль-
цами таким же путем подсчитывается потеря в меди ротора. В случае
коротко-замкнутых моторон потеря в роторе определяется путем изме-
рения относительно скольжения. Потеря в роторе равняется переданной
ему мощности, помноженной на скольжение, выраженное в % %. Пере-
данная ротору мощность = сообщенной статору мощности мпнус потери
в железе и меди статора (см. стр. 1276).

Для определения скольжения при полной нагрузке необходимо соот-
ветствующее испытание под нагрузкой

VC3 =	• (а: 100); Ns = N-(VCi + Ff);

ЛТ-(КГ1 + Пе+РС2+Рг.)
4	А

где VCt — потери в меди статора, Pej — потери в меди ротора,
Р, — потери в железе статора, Vr — потерн на трение, -V — сообщенная
мотору мощность, A’j — переданная через воздушный зазор мощность,
«— скольжение в % %.

Для разделения потерь в железе от потерь ва трение можно пользо-
ваться описанным нпже (пункт 8) методом разделения потерь, методом вспо-
могательного мотора (пункт6)илн методом торможения по инерции (пункт9).

6. Метод вспомогательного мотора. Включение ио
схеме фиг. 1810. В случае коллекторных машин возможно измерение потерь
иа трение щеток. После достижения установившегося хода производятся
следующие измерения:

а)	Вспомогательный мотор работает один, отсоединенный от испы-
туемой машины; измеряется сообщенная мощность А,.

Ь)	Вспомогательный мотор сцепляется с испытуемой машиной, по-
следняя работает без возбуждения; измеряется мощность А3.

с)	Сцепленная испытуемая машина возбуждается, при чем величина
возбуждения Е непрерывно увеличивается; измеряется А:1.

Изменением величины потери в меди якоря мотора вследствие воз-
растания нагрузки можно пренебречь.

Потери на трение V,. =	— An

в железе V, = Л8 — А3.
Величины эти наносятся на диаграмме, как функция возбуждения Е.
Потеряв меди определяется таким же путем, как и при методе хо-
лостого хода. Прп независимом возбуждении принять во внимание потерн
на это возбуждение.

Для вспомогательных моторов малой мощности необходим! прини-
мать во внимание изменение коэффицента полезного действия одновре-
менно с изменением нагрузки. Кривая этого изменения коэффициента
полезного действия должна быть заранее дана. В качестве вспомчгатель-

можно пользоваться также первичным двигателем для гене-

«ого мотора

Фиг. 1813 а—Ь.

Для получения при

ратора (например, паровой машиной). Разница
в расходе энергии определяется по индикатор
ной диаграмме.

7.	Испытание трансфер мат о
ров на холостой ход и короткое
замыкание. Испытание трансформаторов
па холостой ход при номинальном напряжения
и номинальной частоте дает независимую от
нагрузки потерю в железе, так называемую
потерю холостого хода (фиг. 1813а) N,. — Ve.

Испытание на короткое замы-
кание прп номинальной силе тока дает
потерю в меди при нормальной нагрузке
(фиг. 1813b) JVj = F*.

этом методе испытания небольших сил тока

я высоких напряжений измерение мощности целесообразно производить
в цепи высокого напряжения. Регулировка напряжения должна произво-
диться осторожно, так как приходится работать с очень низким напряже-
нием короткого замыкания. При малых мощностях принимать во внима-
ние потери энергии в измерительных приборах. Если одновременно тре-
буется измерять напряжение короткого замыкания, то на ст.фоне низкого
на1гряженля ток короткого замыкания устанавливается без амперметра,
при чем сила тока регулируется по стороне высокого напряжения. Если
нормальная мощность трансформатора будете kW,то коэффициент по-
лезного действия

!) = №[^+(К,+

Измерение мощности производится в случае
трехфазвых трансформаторов по методу двух
ваттметров.

F,—напряжение, Г—сила тока, N— мощность.

8.	Метод разделения потерь. Опре-
деляются потери холостого хода при нормальном
числе оборотов и при постепенно понижающемся

напряжении, при чем эти потери наносятся в виде

графика для каждого значения напряжения Е (или лучше—для каж-
дого значения Е3). Пересечение кривой с ординатой отсекает отрезок
пропорциональный потере от трения при напряжении равном нулю
(фиг. 1814). Этот же метод применим для разделения потерь при асин-
хронном моторе.
dA. dvi 12~ \2

N= Hi = J<s> ~dt = \60 /

9-	Метод постепенного тормажения. Вращающаяся
с числом оборотов п в секунду электрическая машина, имеющая момент
инерции ,Т и угловую скорость <о = 2пп: 60, обладает запасом живой
силы, равным А = Ч2 <о Если после установившегось хода прервать
ток в якоре, то движение замедляется, и число оборотов уменьшается,
вследствие израсходования за данный промежуток времени части запаса
живой силы, равного работе, израсходованной за то же время на вну-
тренние потери. Этот расход равен

dn dn

Jn-dt=c-ndT’

dn

где с — постоянная величина для данной машины,	— субнормаль

соответствующей крнной самотормажеиия n=f (i), которая легко нахо-
дится графически. Так как измерение J затруднительно, то с опреде-
/

ляется по формуле: с = N: ( п • I путем измерения мощности A7" (для
данного режима работы) и графического определения субнормали кривой
замедлении для того же рабочего состояния. Вычертив ряд кривых за-
медлений н построив соответствующие субнормали, находим соответствую-
dn-

щие потерн мощности N = с-п--^ для каждого числа оборотов,
а именно:

а)	потери на трение по кривой замедления при холостом ходе и не-
возбужденных электромагнитах;

b)	потери в железе тренпе по кривой замедления при холостом
ходе и возбужденных электромагнитах при разной величине возбуждения,
с) потери нагрузки -|- трение - нз кривой соотношения числа оборо-
тов ко времени, потребному для остановки машины, ирп коротком замы-
кании с возбуждением, соответствующим рабочему току (в синхронных
машинах).

Так, напрнмер, кривые I и II на фиг. 1815 изображают полученные
путем опыта кривые соотношения числа оборотов ко времени для невоз-
бужденного и нормально возбужденного мотора постоянного тока мощно-
стью 50 kW, 1000 об./мпн.; кривые I' и П' представляют собой кривые
dn

п~^> построенные графически на основании кривых соотношения чпеда
оборотов к продолжительности остановки. Кроме того, измеряется потреб-
ная мощность якоря постоянного тока при нормальном возбуждении
и при числе оборотов несколько выше плн ниже нормального рабочего
числа оборотов (при соответственно уменьшенном напряжении якоря),
а именно: 3660 W прн 1100 об./мпн. в мпнуту и 2860 W прн

(dn \
и——)

для рабочего числа оборотов, как среднее к 22. В этом случае кривые
dn

п в другом масштаое, образуют кривые потери, при чем часть
масштаба изобразит 22 W. При нормальном числе оборотов получаются,
например, для чистых потерь на трение (при невозбужденной машине)
из Г—2100 W, при нормальном возбуждении—из II' - 3300 W; следо-
вательно, потери в железе прн нормальном числе оборотов—-1200 W.
При электрическом измерении мощности и прн построении кривых соот-
ношения числа оборотов ко времени для различных состояний работы
(например, для различных возбуждений),—могут быть определены потерн
для всех этих состояния работы. Нанося на график, как функцию числа
оборотов или периодов, значения потерь в железе для каждого периода,
мы получим в точке 0 пер /сек. отдельно величину потерь на гистерезис.

Для быстроходных двигателей, требующих продолжительного времени
до остановки, часто, для графического построения субнормали, бывает
достаточно определения направления линии тангенса; — при этом эта по-
следняя определяется путем нанесения на график двух величин, измерен-
ных через определенные промежутки времени. В турбогенераторах, разъ-
единить которые часто невозможно, потребность мощности определяется
для генератора, так же, как и для синхронного мотора, электрическим
способом при нормальном напряжении, прн нормальной частоте и при
cos-i = 1, в то время kik паровая турбина вращается при вакууме. При
том же вакууме и при том же напряжении иа клеммах, уменьшенном
на величину падения напряжения при измерении потребной мощности,
производится испытание продолжительности остановки машины (на гра-
фик наносятся две точки) и постоянная с вычисляется как выше. Теперь,
для выделен ня каждой отдельной величины потерь могут быть построены
на основании опыта дальнейшие кривые или отрезки кривых соотношения
числа оборотов к продолжительности остановки. Для получения величины
потери на тр.'нио турбинных лопаток опыт с определением времени оста-
новки машины повторяют для различных степеней вакуума, так что полу-
чается возможность экстраполяции на 100% вакуума. Для определения
потерь нагрузки прп рабочем токе кривая соотношения числа оборотов
ко времени, потребном для остановки машины, строится прн коротком
замыкании с возбуждением, соответствующим рабочему току.
VII. Схемы включения источников тока и распреде-
лительные устройства.

Не фиг. стр. 1369 до 1375 введены следующие обозначеишг.

А—выключатель,

Мп А—максимал ьный выключатель,
Mi А —минимальный выключатель,

МаВа—мак и.мальный и обратного
тока выклю отель,

U—переключатель,

SS—защитный выключатель,
Т—разъединитель,

ТтН—разъединитель с вспомога-
тельными контактами,

S—предок ра иитель,

St—штепсельный контакт,
Str—амперметр,

X Str—амперметр с отклонением
стрелки в обе стороны,

Sp—вольтметр,
Le—ваттметр,

Spt—делитель напряжения.
Freq—частоте мер,
Str Тг— трансформатор тока,
Sp Тг—трансформатор	напри

жения,

EZS—одиночный элементный
коммутатор,

DZS—двойной элементный ком-
мутатор,
Ап1—пусковой реостат,
В W— регулирующее сопроти-
вление,

МД—реостат в цепи магнитов.
NB—шунтовой реостат.

Фиг 1816

А. Схемы включения для постоянного тока.

а) Двухпроводная система.

Схемасоедниеи иядвух параллельно работающих
шунтовых генераторов (фнг. 1816).

Шунтовую обмотку генераторов рекомендуется присоединять одним
концом непосредственно к сборным шинам; этим достигается более бы-
строе возбуждение подлежащей включению машины
и исключается возможность перемепы полярности.
(Для возбуждения достаточно замкнуть при этом
выключатель на одном проводе, по фиг. 1816 на
левом). Таким образом, вместо одного двух-по-
люсиого выключателя необходимы два однополюс-
ных, одив нз которых, по фнг. 1816 правый, мо-
жет быть разомкнут только после того, как разом-
кнута пень возбуждения. Такая последовательность
нес бходнма потому, что в противном случае элек-
тромагниты moi ут быть повреждены возникающими
индукционными токами; см. также стр. 1371, 1373.

Обмотка возбуждения динамомашин, во избе-
жание пробоя, должна присоединяться к сборным
типам таким образом, чтобы, даже прп выпадении
соответствующего автоматического выключателя,

цепь возбуждения оставалась не прерванной. При этом индуцированное
напряжение, возникая в замкнутой цепи, не может вызвать повре-
ждения обмоток.
Схема соединения двух параллельно работающих
генераторов компаунд (фнг. 1817). В этом случае необходима
установка особого уравнительного провода, сопротивление которого
должно быть меньше, чем суммарное сопротивление последовательных
обмоток работающих машин. Уравнительный провод необходим также при
параллельной работе генераторов с последовательным соеди-
нением. В случае применения аккумуляторной батареи схема соедине-
ний зависит в первую очередь от того, как будет производиться заряд
батареи. Заряд может производиться: 1) путем повышения напряжения

главной машины; 2) применением
дополнительной машины при регу-
лировании главной машины на

Сборная шина для приключения
вспомогательного провода.

Фиг. 1818.

Фиг. 1817

напряжение в сети; 3) отдельными группами при нензменяющемся
напряжении главной машины.

1.	Повышение напряжения главной машины (путем
усиления поля пли увеличения числа оборотов). Применение ojn ноч-
ного элементного коммутатора не дает возможности питать
лампы во время зарядки, равным образом в этот период нельзя пользо-
ваться батареей как временным резервом. Тем не менее эта схема со-
единений, благодаря своей простоте и незначительному числу включаемых
элементов одиночного коммутатора, рекомендуется для небольших устано-
вок, дающих свет лишь вечером, тогда как днем производится заряд ба-
тареи. Применение двойного элементного коммутатора
(фнг. 1818) дает возможность питать лампы также во время заряда. Если
сила разрядного тока равна силе тока динамомашнны, батарея предста-
вляет полный временный резерв для последней. Если сила разрядного
тока батареи меньше, то схему соединений рекомендуется несколько из-
менить; в этом случае добавляется вспомогательный провод, позволяющий
ири повреждении машины производить питание от батареи лишь того
количества ламп, которое соответствует допустимому разрядному току
батареп <на фнг. 1818 помечен пунктиром).
[Примечание и фиг. 1818 и 1819. Минимальные автоматы MiA
должны при пуске в ход удерживаться рукою в замкнутом состоянии, или
иметь запор, при помощи которого установленный от руки выключатель

удерживается закрытым
<о тех пор, пока через
него не проходит ток,
после чего запор дол-
жен быть открыт. При
обратном токе, или не-
много ранее, при паде-
нии силы тока ниже
определенной величины,
выключатель работает
как обыкновенный ми-
нимальный (нулевой)
выключатель. Это при-
способление необходимо
при в о зб ужде и и и
от п ост оро и и его
ис точнпка, чтобы
можно было сначала
включить левый вы-

Фиг. 1819.

ключатель (см. фиг. 1819) и втим достичь возбуждения. Правый выклю-
чатель (см. фиг. 1819) не должен быть минимальным, так как при авто-
матическом его выпадении возбуждение-бы сразу прервалось, если тины

ве находятся под напряжением от
другого источника (опасность от
индукционных токов).

Если вместо возбуждения от по-
стороннего источника применено соб-
ственное возбуждение, упомянутое
приспособлен пс при MiA может от-
пасть (фиг. 1818); по схеме фнг. 1819
возможно также собственное возбу-
ждение, для чего перед возбуждением
должен быть замкнут правый выклю-
чатель.

Часто прн главных машинах круп-
ных установок и при возбудителях
генераторов трехфазного тока приме-
няют вместо минимальных обыкно-
венные выключатели, илп, лучше, мак

Фиг. 1820.	симальные выключатели с автоматиче-

ским выключением от обратного тока.

2.	Заряд батареи дополнительной машиной. При не-
изменном напряжении главной машины для заряда обычно применяется
дополнительная машина. Хотя применение одиночного элементного ком-
мутатора и дает возможность питать во время зарядки также и лампы,
но в качестве временного резерва батарея может быть использована
мерная нагрузка генератора, соответственно среднему расходу энергии;
эта цель достигается лишь в том случае, когда напряжение у зажимов
батареи может меняться надлежащим образом. Если расход энергии
в сети выше среднего, напряжение на шннах должно быть равно разряд-
ному напряжению батареи п с увеличением расхода энергии оно должно
падать так, чтобы усиливался разрядный ток. Обратно^ если расход энер-
гии ниже среднего, напряжение на клеммах батареи следует держать
выше зарядного напряжения, так чтобы батарея могла поглощать энер-
гию. Фиг. 1823 показывает изменение напряжения буферной батареи при
заряде и разряде; принято, что ток зарядный и разрядный между собою

Если, в исключительных случаях, допустимы такие колебания иа-
ипяжения сети,то на (более простое регулирование достигается, устана-
вливая подвод рабочего тела (воды, пара), к двигателю от руки с уста-
новкой регулятора лишь для тою, чтобы машина не могла понести; при
этом число оборотов движущей машины, а соответственно этому и на-
пряжение динамомашины, по-

«шт 1825.

увеличении

нижается при
нагрузки.

Фиг. 1826. 1 — генератор; 2 — мотор;
3—батарея; 4—бу ерная динамочапшна;
5—одиоякорпыи преобразователь.

— Если, напротив, требуется сохранить приблизительное постоян-
ство напряжения, то между сетью и батареей может быть включена до-
полнительная машина, изменяющая соответствующим образом напряжение
батареи в целях правильного заряда и разряда послезней Но схеме Пи-
рани (фпг. 1824), наиболее часто применяемой в Германии, дополни-
тельная машина получает возбуждение от батареи или от вспомогатель-
ной возбуждающей машпны. Возбуждению от батареи противодействует
вторая обмотка полюсов, питаемая током сети и вызывающая при сред-
них нагрузках сети повышение напряжения батареи *). Схема при своей
простоте в большинстве случаев оказывается удовлетворяющей требова-
ниям; более совершенным является применение (впервые в Англии) до-
полнительной машины Ланкашира (фиг. 1825). В этой схеме допол-
нительная машина возбуждается не током сети, а током генератора,
так что малейшие колебания напряжения последнего вызывают необходи-
мое дополнительное напряжение. Для усиления действия дополнительная
машина кроме упомянутой обмотки аЬ снабжена шунтовой обмоткой ef,
приключенной к ее собственным клеммам, а также последовательной
обмоткой gh. выравнивающей собственные потерн в якоре.

Фиг. 1826 представляет присоединение буферной батареи к трехфаз.
ной сети по схеме предложенной Шредером. Помощью включенного
последовательно в сеть трансформатора питается одяоякорный пре-
образователь, сторона постоянного тока которого присоединена к дополни-
тельной обмотке магнитов буферной динамо. Благодаря этому, напряже-
ние буферной динамо регулируется в зависимости от силы трехфазного
тока таким образом, что батарея выравнивает колебания нагрузки и спо-
собствует равномерной работе генератора.

В.	Схемы соединения для трехфазного тока.

Фиг. 1827 дает типовую схему соединений для центральной станции
средней мощности прп трехфазном токе. Каждый генератор работает не-
посредственно на свой трансформатор. Вспомогательные сборные шины
дают возможность поддерживать работу, если в одном группе поврежден
генератор, в других группах трансформатор. Постоянный ток для вспомо-
гательных механизмов распределительного устройства, а также для запас-
ного освещении получается юг аккумуляторной батареи, заряжаемой мо-
тор-генератором; последний получает питание от трансформатора для соб-
ственных нужд станина. Выключатель между двойными шинами позво-
ляет в случае повреждения каждого из четырех маслявнпков оставить его
присоединенным к одной системе шин, все же остальные аппараты вклю-
чить на другие шипы. Все соединения на данной схеме изображены од-
ной линией незавиепмо от числа требующихся прп этом пронодон:

С.	Выполпспяе распределительных устройств.

а)	Общие данные.

Выполнение распределительных устройств должно удовлетворять сле-
дующим требованиям:

1)	достаточная надежность по отношению к возможности пожара, от-
казу от действпя и случайному прикосновению к токоведущпм частям,

2)	удобство Осмотра всего устройства,

>) ETZ 1906 S. 252 и El. ISi’trkb und В. 1908, Heft 9.
tar- 1827. Схема соединений двух генераторов трехфазного тока 6000 V и трансформ»'
торов. Распределение виергии воздушной сетью и кабелями.

I—генератор трехфазного тока, 2—возбудитель, 3 реостат в цени возбуждения,
4—шунтовой [еостат возбудителя, 5—разъединитель, 6—масляный выключатель с предо-
хранительным сопротивлением, 7—предохранительная дроссельная катушка, 8—трансфор-
матор силовой, 9—трансформатор тока, 10—предохранитель, 11—трансформатор напря-
жения, 12- счетчик, 13—ваттметр, 14—фазометр, 15—амперметр, 16—контакты для парал-
лельного включения. 17—вольтметр на две цепи, 18—измеритель частоты иа две ценя.
19—нулевой вольтметр, 20—масляный реостат, 21—трехфаэный роговой предохранитель
от нереиапряжения, 22—заземляющая дроссельная катушка, 23 вольтметр, 24—масляный
автомат, выключающийся под действием главного тока, 25—трансформатор дли собственных
нужд, 26—выключатель низкого напряжения, 27—батарея с двойным елемеитарарным ком-
мутатором, 28 -умфо’мер для заряда батареи, 29—переключатель, 30 - переключатель
вольтметра, 31 -переключатель для запасного освещения, 32—быстродействующий регу-
лятор двигателей, 33—цилиндрический коммутатор (контроллер).
3)	доступность всех частей; условно которое может быть выполнено
лишь в том случае, когда имеется достаточно места. Требуемое простран-
ство см. <1) Примеры выполненных устройств стр. 138).

4)	возможность расширения по сравнению с размерами принятыми
для первых лет эксплоатацнн.

Ъ)	Установки низкого напряжения.

По существующим нормам установками низкого напряжения счи-
таются таковые с напряжением до 2.50 V между проводами, или между про-
водом п землей.

Аппараты н инструменты располагаются болт,шей частью на мраморных
досках, прикрепляемых к свободно стоящему железному остову; доски мень-
ших размеров прикрепляются непосредственно к степе. Соединительные
провода между аппаратами п прпборамп прокладываются по задней стороне
доски, регулирующие сопротивления генераторов, а равно установленные на
изоляторах сборные шипы прикрепляются к железному остову. В крупных
установках удобнее иметь 2 доски, на одной нз которых сосредоточены аппа-
раты п инструменты для генераторов, на другой доске аппараты и инстру-
менты для отходящих проводов (фидеров), испытатели изоляции и проч.

с)	Установки высокого напряжения.

Распределительные устройства высокого напряжения как для сило-
вых станций, так н для подстанций состоят в общем случае нз трех ча-
стей; первая заключает приборы, необходимые для наблюдения за работой
генераторов п для обслуживания их, маховички регулирующих сопроти-
влений, рукоятки выключателей генераторов, или соответствующие
им кнопки, прп включении помощью реле п т. п.; вторая часть содержит
инструменты, рычаги выключателей или кнопки соответствующие отходя
щпм фидерам, третья часть—ячейки и закрытые камеры с масляными вы-
ключателями и прочими аппаратами, соединительные шины, предохрани-
тели против перенапряжений, соединительные кабели и т. и.

Аппараты и инструменты, предназначенные для наблюдения за рабо-
той п обслуживания г операторов, умформеров и т. и., укре-
ляются на досках пз м р а м о р а, листового железа, цемент-
ных плиток п т. и. малерлалов, плп же на колоннах и распре-
д е л и т е л ь и ы х п у л ь т ах. В последних двух случаях целесообразно
такое расположение, чтобы дежурный но щиту бил при работе обращен
лицом к машинному залу, пмел возможность наблюдать за всем происхо-
дящим там и был бы в непосредственной связи с дежурными машинного
зала. В крупных установках распределительное устройство часто бывает
совершенно отделено от машинного зала, чтобы работе дежурного по щиту
ве мешал шум машин. Для связи с машинным залом служат в этом слу-
чае телефоны и сигнальные аппараты.

При выполнении ячеек распределительных щитов применяются сооб-
разно с целью асбестовый шпффер, ксилолит и т. и. материалы. При располо-
жении ячеек и камер следует главным образом обращать внимание на
безопасность в пожарном отношении. Камеры для аппаратов разбиваются
на группы не допускающие проникания дыма в помещение сборных шин,
проходы для обслуживания ц лестничные клетки, а также из одной группы

Х»эте Т. 11

87
в другу10- В помещениях для масляных выключателей должна быть преду-
смотрена гозможность спуска масла. Разделение фаз сборных шпн про-
межуточными стенками, часто применявшееся ранее, в настоящее время
оставлено т.-к. вредит условиям доступности н удобств)' осмотра. В уста-
новках с очень высокими напряжениями, или при больших мощностях,
масляные выключатели устанавливаются обычно до одному в особых ка-
мерах, расположенных вдоль наружной степы и отделенных совершенно
от остальных помещений. В этих случаях доступ в камеры имеется только
снаружи. Служебные проходы, расположенные позади камер с маслянп-
камя, должны иметь два выхода, чтобы дать возможность спастись об-
служивающему персоналу в случае пожара. Лестницы должны быть распо-
ложены таким образом, чтобы из каждого места щита можно было до-
стичь их двумя путями, чтобы обеспечить выход также в том случае,
когда один из путей перегражден огнем нли дымом. Расстояние до лест-
ницы от наиболее удаленной точки не должно превышать 30 т.

Масляные выключатели и разъединители должны быть расположены
не более как в двух этажах, чтобы обеспечить быстрое и безоши-
бочное включение каждого ответвления. В отношении масляников должна
быть предусмотрена возможность выкатить их из камеры; нижняя часть их,
содержащая масло, должна легко опускаться для осмотра контактов. Если
из камер масляников нельзя ясно различить положение разъединителей,
то таковое должно отмечаться в камерах помощью сигнальных ламп.

Трансформаторы тока, ваполненные маслом, или какой-либо массой,
по возможности не должны располагаться над масляниками, чтобы мо-
гущее вытечь масло не попало на проходные изоляторы, или на выклю-
чающий механизм. Трансформаторы тока, реле и пр. вспомогательные
аппараты должны обладать той же степенью надежности по отношению
к токам коротких замыканий, как и соответствующие им масляники.

Прн расположении проводов следует обращать вн имание на воз-
можно меньшее число опорных и проходных изоляторов, являющихся
часто причинами повреждений. В местах соединении сборные шины
и провода должны иметь большую поверхность соприкосновения н крепко
свинчиваться. Вообще закрепление проводов в распределительных устрой-
ствах должно обладать большой прочностью. Вблизи проводов следует
избегать присутствия частей, которые могли бы быть сорваны с места
сильным магнитным полем, возникающим при коротких замыканиях
и в свою очередь служилн-бы причиной новых повреждений. Провода, слу-
щащие для измерений, должны располагаться в камерах высокого напря-
жения таким образом, чтобы они не могли быть повреждены возможными
дуговыми разрядами п чтобы была предусмотрена возможность как замены
проводов, т„к и добавления новых. Нн в косм случае не следует вести
измерительные провода через посторонние камеры высокого напряжения.

Все предохранительные решетки, предохранительные двери, железные
двери, железные каркасы, корпуса масляных выключателей и трансформа-
торов должны тщательно заземляться. Поперечное сечение заземляющего
провода должно быть выбрано достаточных размеров. Хорошее заземле-
ние всех металлических частей не находящихся иод током имеет громад,
иое значение для надежности работы распределительного устройства-
(см. Руководящие указания по устройству заземлений электрических уста-
новок высокого напряжения. Проект опубликован в журн. „Электриче-
ство“ 1926 г. № 11).

Места вывода проводов высокого напряжения должны быть защи-
щены от дождя и снега выступающей крышей, пли же должны быть ра-
сположены в нишах здания. Места вывода должны быть доступны для

осмотра во время работы с соответственным образом расположеняного

прохода; прн особо высоких
напряжениях каждая линия
должна быть снабжена разъеди-
нителями, позволяющими замк-
нуть линию на коротко и зазем-
лить ее.

Фиг. 1829. 1—камеры сборных шли. 2—масляный
выключатель, 3—предохранительная реактивная
катушка. 4—трансформатор с водяным охлажде-
нием с змеевиком. 5—регулятор возбуждения.

Фнг. 1828.

Трансформаторы. В непосредственной связи с распределительными
устройствами находятся относящиеся к ним трансформаторы,
вместе с принадлежностями н контрольными приборами. Небольшие транс-
форматоры среднего напряжения могут устанавливаться в помещениях
за или под распределительным устройством. Трансформаторы большого
размера делаются педчпжяыми на небольших колесиках и устанавли-
ваются в нижнем этаже, нлп в подвало таким образом, чтобы оня без
труда могли вкатываться или выкатываться оттуда. Наиболее мощные
трансформаторы устанавливаются в специальных помещениях, безопасных
в отношении пожара и распространения дыма и расположенных вне по-
мещения распределптельных устройств, напр. в пристройках (фпг. 1828).
В этом случае освещение и охлаждение помещения осуществляются без
всякого труда. Расширительный сосуд для масла должен устанавливаться та-
ким образом, чтобы в него без труда могло добавляться масло п чтобы
уровень последнего был ясно впден. Дроссельные катушки, применяемые
для защиты против волн перенапряжения, лучше всего устанавливать
в камерах трансформаторов, располагая пх па легко доступных галлерей-
ках. Непосредственно под трансформаторами должны иметься достаточно
широкие воронки н трубы для того, чтобы иметь возможность быстро
спустить наружу вытекающее горящее масло и таким образом сделать его
безвредным. При естественном охлажденпн трансформатора следует за-
ботиться об отводе тепла из помещения н поступлении свежего воздуха.
Искусственное охлаждение достигается, напр., помещением в корпус транс-
форматора системы труб, по которым циркулирует холодная вода. Для
наблюдения за работой трансформаторов в крупных важных установках
применяются приборы, позволяющие производить контроль температуры
иа расстоянии. Опп состоят из сопротивлений, погружаемых в масло
трансформаторов, и из доски с сответствующимц измерительными прибо-
рами, располагаемой в помещении, где сосредоточено управление транс-
форматорами.

•1) Примеры выполненных устройств.

Фпг. 1829 дает разрез через распределительное устройство средней
мощности (SSW) с напряжением генераторов 6000 Уис присоединением
воздушной сети 30000 V Контакты вспомогательной цепи к выключателям
генераторов н воздуш-

Фиг. 1830.

ных проводов, вместе с
маховичками реостатов
возбуждения и отно-
сящимися к генерато-
рам приборами, распо-
ложены на пульте. Регу-
ляторы скорости, точно
также как и аппараты
и инструменты стан-
ционн< й батареи, заря-
жающего умформера и
т. д. расположены на
стоящей сбоку распре-
делительной доске. Все

распредели тельное
устройство ра'положепо в 3 этажах, но приборы требующие наблюдения
находятся, главным образом, н двух верхних этажах. Разъединители нахо-
дятся под сборными шинами; все разъединители, относящиеся к одному
ответвлению, могут приводиться в действие с одного места.

Фпг. 1830 изображает двухэтажную подстанцию (AEG) для напря-
жения 6/100 kV. Каждый из трехкориусных масляников установлен в осо-
бой камере, имеющей доступ только снаружи. Разъединители расположены
такпм образом, что ови видны из помещения, где находятся приводы ма-
сляных выключателей. Растущая мощность генераторов силовых станций,
делающая необходимым выключение масляником нри коротких эамыкаг
нпях колоссальных мощностей, обусловливает опасность взрыва корпуса
масляника. Во избежание взрыва и пожара масла масляници устанавлнва
ются такпм образом, что взрыв нх не может вызвать повреждения стен
зданп.1 илп выключения всея установки. Фпг. 1831, подстанция для 6/100,kV

(ВВС), показывает установ-
ку 100 kV-маелянпков в
сильных бетонированных
ямах, соединенных шяро
кими каналами с наруж-
ным пространством. В
остальном рисунок изобра-
жает тип здания, приспособ-
ленный к удобному осмотру
всех частей и к уменьшению
числа проходных изолято-
ров, являющихся всегда
слабой частно установки.

Фиг. 1832 представляет
двухъэтажное зданпе рас-
пределительного устройства
.(SSW), сконструированного

Фиг 1831.

по тем же принципам; раз-
ница в том, что здесь ма-

сляники расположены по-
верх пола, так что газы от взрыва и выливающееся масло могут непо-
средственно удаляться наружу.

Прп напряжениях свыше 30 kV часто применяются открытые
установки, оказывающиеся дешевле
закрытых, вследствие отсутствия зда-
ния; такие установки очень рас-
пространены в Америке, а теперь
вводятся в Зап. Европе и в СССР.
Фиг. 1833 дает вид смешанной уста-
новки для напряжения 40/15 kV
(AEG), при которой трансформаторы

Фиг 1832
и сборные шппы расположены открыто, а выключатели, измерительные
трансформаторы и проч, расположены внутри здания.

В небольших установках прп напряжениях до 12 kV применяются
часто распределительные я щ и к п; фпг. 1834 дает впд распре-

делительного ящпка с масляным выключателем. Если ящпкп должны
работать па сборные шпны, последние устанавливаются между ящиком
и стеной. Выключение производится находящимся в ящике под маслом
максимальным автоматом с выдержкой времепп, плп без. таковой, плп
автоматом обратного тока; иногда ящпкп снабжаются автоматами обоих
тппов; кроме того выключение, конечно, может производиться и от руки.

VUI. Выбор системы тока.

а)	Постоянный ток.

Постоянный ток пмеет прпмененпе: в чпсто осветитель-
ных установках прп пптанпи пе слишком большого района, так как
потребление эпергпи происходит в этом случае только вечером и воз-
можность применения аккумуляторов обеспечивает равномерную нагрузку
машин во все время работы; в небольших осветительных установках
применяется и без аккумуляторов, вследствие простоты и дешевизны
всего устройства. В фабрично-заводских установках с моторной нагрузкой
применяется часто вследствие легкости регулирования моторов постоян-
ного тока, если только расстояния между отдельными мастерскими
не слишком значительны. В установках с сильно колеблющейся
нагрузкой, если желательно равномерное производство энергии, что
может быть достигнуто применением буфферных батарей. Особые свойства
моторов последовательного соединения дают нм преимущества для
подъемных приспособлений (кранов) и для тяги, если для последней
цели, вследствие значительности расстояния, не следует предпочесть
однофазный переменный ток. Далее постоянный ток применяется в уста-
новках, где требуется широкая регулировка числа оборотов, как папр.
на бумажных фабриках, в типографиях, для шахтных подъемников, про-
катных стапов и т. д.; в судовых установках вследствие простоты
проводки и особенностей моторов последовательного соединения; для
химических целей (электролиз), кинотехники.

Выбор напряжения: в осветительных установках при небольших
расстояниях 110 V и двухпроводная система, при больших расстояниях
220 V или трехпроводная система 2 X ПО = 220 V, или 2 X 220 = 440 V.

В силовых установках напряжение выбирается в завпспмостп от
расстояний, мощности моторов и особых условии в пределах от 110
до 600 V, для пужд тяги 1500 V и даже выше.

Нормальными напряжениями для моторов являются 110, 220, 440.
500 и 750 V.

Ь)	Трехфазпый ток.

Трех фазный ток выбирается для передачи значительных
количеств энергии на большие расстояния во всевозможного ряда уста-
новках. Для крупных станций с осветительной или силовой нагрузкой
прп больших расстояниях, а также для распределения энергии по пелом)
райопу. Для моторных установок в сырых помещениях с взрывчатыми
газами и легко воспламеняющейся пылью (шахты, представляющие
опасность в отношении взрыва, пороховые заводы и т. п.). В ткацком
производстве (одиночный привод ткацких станков) вследствие простоты
и безопаспостп коротко замкнутого мотора в пожарном отношении;
в прядильнях, вследствие простоты регулировки репульсионных моторов

Таблица 1. Синхронное число оборотов.

Так как нормальной частотой является 50 периодов, то обычно следует иметь в виду
только число оборотов, помеченное в соответствующей ей графе.

Число полюсов	Частота							
	15	Мз	20,8	25	30	41,6	50	60
9	900	1 000	1 250	1 500	1 800	2 500	3 000	3 600
4	450	500	625	750	900	1 250	1 ьоо	1 800
6	300 ••	333,3	416,5	500	600	833	1 000	1 200
8		250	312,5	375	450	625	750	900
10	180	200	250	300	360	500	600	720
12	150	166,6	208.5	250	300	417	500	600
16	112,5	125	156	187,5	225	312,f  250	375	450
20	90	100	125	150	ISO		300	360
24	75	83.3	104	125	150	208	250	300
28	64,3	71,4	89	107	128	178	214	257
32		62,5	78	94	112,5	156	188	225
36	-—	—	69,5	83	100	139	166	200
40	—	—	62,5	75	90	125	150	ISO
48	__	—	—		75	104	125	1Г.0
56	—	—	—	—	64,3	89	107	128,5
64	—					—	—	78	94	112,5
72		—		-—	—	69,5	83	100
80		—		—	—•	62,5	75	DO
путем перестановки щеток. Далее трехфазный ток дает возможность
применять моторы, работающие почти без присмотра.

В Америке нормальной частотой считается 25, 40, 60 (и 120)
периодов, хотя встречаются также 30 и 50.

Частэта: в Европе принята частота 50 полных периодов (= 100 переме-
нам тока в сек.), хотя в отдельных случаях выполняются установки с 25 перио-
дами (передача энергии для тихоходных моторов). Для осветительных уста-
новок частота / «5 неприменима вследствие мерцания лампочек, для кон-
тор и внутренних помещений ие следует применять f < 35; удовлетво-
рительное освещение прп частоте /'<25, напр. при f =15 может быть
достигнуто применением ламп па низкое напряженпе и следовательно,
с толстой пптыо большой теплоемкости (железнодорожные установки).

Выбор напряжения *)3 качестве нормальных напряжений приняты:
125	220	, 380	500	3 000	5 000	6 000

10000	15 000	25 000	35 000	50 000	60000	100 000	вольт.

В первую очередь дойны применяться значеппя, отмеченные жирным
шрифтом. Максимальное напряженпе, непосредственно применяемое для
моторов, составляет 10 000 V, прп чем оно допустимо только при
больших мощностях и благоприятных условиях работы. Для очень длин-
ных линий прп передаче исключительно больших мощностей, могут
применяться напряжения свыше 100 000 V и в этом случае рекомендуе-
мыми являются 150 000 V и 200 000 V.

|При передаче па большие расстояния выбор папряженпя
генератора должно производить,пмея в впду и наибольшую простоту
выполнения, и надежность его работы; повышенпе напряжения до зна-
чении, принятых для линии производится трансформаторами. Такой
способ следует предпочесть непосредственному получению высокого
напряжения на клеммах генератора, если даже начальная и экс.плоата-
цпонная стоимость и окажется несколько выше, так как основным
моментом должна являться надежность в работе. Нормальными
папряженпямп для моторов, или червячных обмоток трансформа-
торов являются 120, 220, 380, 500, 1000, 2 000, 3 000, 5 000, 6 000V

с)	Однофазный переменный ток.

Одпофазпый переменный ток выбирается в первую очередь
для электрпческпх железных дорог значительной длины.

Частота и выбор напряжения, как выше, для трехфаз пого тока.
Для электрических железных дорог f= 16% Мотивы выбора пизкой
частоты см. отд. „Железные дороги®, т. III.

Смешанная систем а. Передача энергии па большое расстояние
производится трехфазным или переменным током, а на месте потребления
ток преобразуется в постоянный, надлежащего папряженпя. Применяется,
папр. для трамваев в больших городах, при обширной сети, где
постоянный ток является наиболее подходящим, а спловые станции
в впду экономических соображений часто должны быть сооружаемы вне
района расходования тока, пли когда весь район не может быть обслужи-
ваем постоянным током из одпого. или нескольких центральных пунктов,
двухфазный ток и монониклическая система применяются редко.

>) Ср. |1л—V. К от 2/Х 1ЯЭТ.

IX. Способы улучшения коэффициента тощнссти ’).

В сетях трехфазного тока с преобладающей моторной нагрузкой
(коротко замкнутые моторы и моторы с контактными кольцами) cos
в зависимости от нагрузки моторов, колеблется в пределах 0,4 — 0,85.
Моторы с большим числом оборотов в минуту (3 000 — 1 500) работают
при полной нагрузке с cos <о > 0,9, моторы на 1 ООО до 500 оборотов
с cos с = 0,9 — 0,8, ниже 500 оборотов с cos <о < 0,8. При неполной
нагрузке величина cos <р уменьшается и достигает прп холостом ходе
значений 0,3 до 0,2. Чрезмерно высокие значения безваттного тока могут
быть ограничены в сетях правильным выбором мощности моторов п
целесообразным использованием их с возможно полной нагрузкой. Тем
не менее, в большинстве случаев безваттные токп достигают такпх
больших значений, что получающийся коэффициент мощности сети оказы-
вается ппже нормальных величин, принятых прп постройке станций,
линпи передачи, трансформаторов п т. д. Поэтому стремятся улучшить
коэффициент мощности помощью особых приспособлений, т.-е. освободить
электрические станции от нагрузки безваттным током и перенести
выработку его па специальные устройства. Для этого имеются три пути.

а)	Централизованное получение безваттпого тока
от одной большой машины.

Ь)	Групповое улучшение cos tp выработкой безваттного тока
в нескольких машинах, руководствуясь прп группировке экономпческпмп
и пропзводственнымп условиями.

с)	Единичное улучшение cos ср примененном моторов, пе
потребляющих безваттного тока (компенсированные моторы).

Наиболее экономичным способом, как по начальной стоимости, так
и в эксплоатаппп, оказывается обычно групповое улучшение.

Указанные три способа улучшения cos ср могут быть выполняемы
двояко: 1) применением неподвижных генераторов безваттного тока;
2) приманенпем подвижных генераторов.

1.	Неподвижные генераторы безваттного тока, конденсаторы.
Конденсатор является в сети емкостной нагрузкой, т.-е. вызывает опере-
жающий безваттный ток. Преимуществами его являются небольшие
потери и потребность в пезначптельном только уходе; недостатки их
следующие: устройства, которые были бы надежны в работе, оказываются
дороги и требуют много места; опи неприменимы при высоких напряже-
ииях; при процессах включения и выключения возникает опасность
толчков тока и появления колебаний; токи короткого замыкания оказы-
ваются усиленными.

2.	Подвижные генераторы безваттного тока Потребление безваттного
тока в электрпческпх машинах обусловлено необходимостью возбуждения
магнитных полей. Отдача безваттного тока машпнамп может иметь место
там, где необходимый для нормального возбуждения магнитного поля
безваттный ток производится самой машиной пли получается от вспомо-
гательной машины (возбудитель). Машины работают в этом случае
с cos ? = 1; если же дать машинам возбуждение больше, чем необхо-

<) Ср. стр. 1268. 12Я0 и след.
1386	у. ЭЛЕКТРОТЕХНИКА.

Способы улучшений Коэффициента мощности.	1387

дпмо для собственной их работы, то это перевозбуждение вызывает
отдачу в сеть избытка безваттпого тока (перекомпенсировапные машипы
и машпны безваттного тока).

Возбуждение магнитного поля производится всегда во вторичных
цепях, т.-е. в цепях пизшей частоты. Необходимая для возбуждения поля
безваттная мощность уменьшается пропорционально частоте. Использо-
вание этого обстоятельства приводит к минимальным размерам возбуди-
телей (2—5% главной машины). Различают:

а)	возбуждение постоянным током (частота возбуждения = О),

Ь)	возбуждение трехфазпым током (с частотою скольжения).

Иногда возбудители могут быть электрически соединены, с главными
машинами. Это приводит к типам компенсированных коллекторных машин,
напр. Осноса, Гепланда, Шюлера и т. д.

Напболее экономичное получение безваттного тока мы имеем в тех
случаях, когда оно сопряжено с отдачей механической мощности (пере-
чомпенспрованные моторы; лучший случай с опережением тока на угол,
соответствующий cos tf = 0,7),

а)	Получение безваттпого тока путем возбуждения постоянным
током. Машины типа синхронных.

1.	Синхронные машины. Возбуждение пропзводптся большею частью
от непосредственно соединенного возбудителя постоянного тока, питаю-
щего якорь главной машпны, снабженный выраженными полюсами.
Недостатки: затруднения при пуске в ход (пусковой мотор п процесс
синхронпзированпя пли пуск в ход пусковым - трансформатором при
помощп демпферной обмотки); специальные тппы с особой пусковой
обмоткой п большим пусковым моментом; незначительный максимальный
крутящий момент, качание и выпаденпе из фазы при колебании числа
периодов пли напряжения.

2.	Синхронизированный асинхронный мотор. Обмотка ротора асин-
хронного мотора питается в работе постоянным током и таким образом
после нормального асипхропного пуска доводится до синхронного чпсла
оборотов. Возбудитель постоянного тока большею частью непосредственно
соединен с главной машпной, якорь которой пмеет неявно пли незначи-
тельно выраженные полюса. Этп машпны также могут отдавать безваттный
ток при перевозбужденпи. Особенно приспособлены они для группового
улучшения cos <р. Легкий пуск при высоком крутящем момепте, само-
стоятельное синхронизирование, зато с другой стороны опасность качапия,
незначительный максимальный крутящий момент.

3.	Мотор системы Шюлера; асинхронный мотор питаемый со стороны
ротора. Ротор имеет присоединенную к коммутатору специальную обмотку,
которая через щетки после пуска в ход питает постоянным током обмотку
статора в двух фазах. Особенности эксплоатации как в п. 2.

Ь)	Получение безваттного тока путем возбуждения трехфазным
током.

Машпны типа асинхронных.

Новейшее развитие трехфазных возбудителей дает возможность
выполнять асинхронные машины, соединяя преимущества обыкповеаных

асинхропных и сппхронных машпн и избегая недостатков последних.
Преимущества: удобный пуск в ход помощью обыкновенного пуско-
вого реостата при большом крутящем моменте, отсутствие падобностп
в сппхронпзпрованпи, повышение максимального момента до тройного
и четверного значения против нормального, нечувствительность к коле-
баниям частоты и напряжения, отсутствие какой-либо опасности качания,
уменьшение токов короткого замыкания. Безваттный ток, как и в син-
хронпо вращающихся машинах получается прп перевозбуждении.
В завпспмостп от того, получается ли возбуждающий трехфазный ток
в самой машпне, или в особой возбудительной машине трехфазного тока
различают:

1)	Компенсированные коллекторные моторы трехфазного тока.

2)	Асинхронные моторы с возбудителем трехфазпого тока.

1.	Компенсированные коллекторные моторы, а) Мотор Г ей ланда.
(Тппы: Bergmann, SSW, Deutsche Werke). Асинхронный motoj>, питаемый
co стороны статора, имеющий по одной рабочей и по одной возоудп-
тельной обмотке на статоре и на роторе. Обе возбудительные обмотки
соединены друг с другом через щетки и коммутатор. Коэффициент мощ-
ности практически равен 1 при всех нагрузках. Большой максимальный
момент; при роторе с контактными кольцами, трудности коммутации
в период пуска в ход, что может быть избегнуто лишь прп особых
схемах соединения. Имея в виду условия коммутацпп, выполняется только
для небольших мощностей. Питание со сторопы статора делает возможным
применение моторов прп высоких напряжениях.

Ъ) Мотор Осноса. (Тины: Sachsenwerk, SSW, AEG). Питаемый
со стороны ротора асинхронный мотор с выведенной к коммутатору
второй роторной обмоткой, дающей трехфазный ток возбуждения
в обмотку статора. Cos <р = 1 при подпой пагрузке, при пеполпои
пагрузке ток опережает напряжение; высокий коэффициент полезного
действия, хорошее использование материала, небольшой коммутатор,
пуск в ход помощью реостата при большом пусковом моменте, значи-
тельный максимальный крутящий момепт; применим также при одно-
фазном токе. Питание со сторопы ротора делает мотор неприменимым
при папряженпях свыше 500 V. Мощность мотора ограничена, благодаря
необходимости пользования контактными кольцами. Прп выполнении
мотора с двойным комплектом щеток число оборотов его может быть
регулировано (SSW).

2.	Возбудитель трехфазного тока (машипы для сдвига фаз).
Общею частью всех возбудителей трехфазпого тока является якорь,
к которому помощью коммутатора подводится ток с контактпых колец
главной машпны. Появляющееся на щеткак возбудителя компенсирующее
напряжение вызывает намагничивающий ток во вторичной цепи главной
машпны и тем самым вызывает возникновение поля или же отдачу
безваттного тока.

Смотря по тому, каким образом получается па щетках возбудителя
компенсирующее напряжение, различают: а) самовозбуждающпеся возбуди-
тели трехфазпого тока, Ь) такпе же машипы с посторонним возбуждением.

а)	Самовозбуждающпеся возбудители трехфазного
тока; ток скольжепия вызывает в якоре возбудителя поле, вращающееся
co скоростью соответствующей частоте скольжения. Путем вращения
этого якоря со скоростью, превышающей скорость вращения поля, вызы-
вается относительная скорость между якорем п полем, благодаря чему
па щетках появляется компенсирующее напряжение. Компенсирующее
напряжение завпсит прп этом от тока скольжения, п следовательно и
от нагрузки. Прп холостом ходе компенсирующего действия пет;
cos ff практически становится равным 1 лишь при нагрузках свыше 30—50%.

Преимущества: свободный выбор числа оборотов, применимость
как непосредственного соединения с главной машиной, так и привода
помощью специального мотора.

Конструкции: выполнение без статора, пакет железа замыкающий
поле якоря пасажен па последний и вращается вместе с нпм.

Выполнение со статором: якорь окружен железным кольцом или
пакетом железа с воздушным промежутком (SSW); статор с коммутирую-
щей обмоткой (AEG).

Выполнение с пристроенным возбудителем (SSW, Poge, SacTisenvverk).
Сюда относится также капповскпй впёратор (Bergmann), который вызы-
вает появление компенсирующего напряжения для каждой фазы в особом
качающемся взад и вперед якоре. Гибратор требует возбуждения постоян-
ным током. Компенсирование ка.: при самовозбуждающпх возбудителях
трехфазного тока.

Ь)	Возбудители трех фазного тока с посторонним
возбуждением. Компенсирую цее напряжение производится незави-
симо от тока скольжения. В зависимости от того, поступает ли прп этом
ток скольжения через контактные кольца в сеть, пли применяется
компенсированная машпна, различают трансформаторы частоты п
компенсированные возбудители трехфазного тока с посторонним воз-
буждением.

а) Трансформаторы частоты. Якорь вращается в статоре,
имеющем соответствующие вырезы, по лишенном обмотки или, в крайнем
случае, снабженном обмоткой на дополнительных полюсах. Контактные
кольца соединены с сетью через трехфазный трансформатор. Величина
компенсирующего напряжения может быть установлена помощью транс-
форматора. Весь ток ротора идет через контгктпые кольца возбудителя
в сеть (значительные силы тока). Трансформатор частоты должен быть
жестко соединен со своим мотором, т.-е. непосредственно, пли помощью
зубчатых колес и зубчатых цепей илп должно оыть принято соединение,
обеспечивающее постоянство взаимного расположения роторов трасфор-
матора частоты и главпого мотора (AEG, SSW).

р) Компенсированные возбудители трехфазпого
гока с посторонпим возбуждением. Машина аналогична
трансформатору частоты, по статор снабжен подвой компенсирующей
обмоткой, по которой проходит ток скольжения. Через контактные кольца
возбудителя пдет только ток намагничивания, требуемый возбудителем
(пезпачп тельные силы токов, преимущества сравнительно с а). Поле
возбудителя, а вместе с нпм и компенсирующее напряжение могут
устанавливаться помощью трачеформа/гора как в п. а, но трансформаторы
имеют меньшие размеры. Привод как в и. о
с) Получение безваттного тока при трехфазных установках.

Все системы трехфазных установок с регулированием числа оборотов,
как напр. сериесные моторы трехфазного тока, трехфазные моторы
с шунтовой характеристикой, питаемые со стороны статора и со стороны
ротора, регулируемые аггрсгаты со второй машиной постоянного тока
пли трехфазнои коллекторной машиной, дают обычно возможность довсстг
коэффициент мощности первой машины до 1, или достичь опережения
тока. Получение безваттного тока и регулирование числа оборотов дают
при этом наиболее благоприятные экономические результаты.

X. Провода,

А. Общие соображения для определения сечения про
водов.

При определении поперечного сечеппя проводника необходимо руко-
водствоваться каждый раз местными условиями; для этого принимаются
в расчет э к о н о ми ч е с к и е с о о б р аж о и и я, допускаемая по-
теря напряжения, допускаемое нагревание п условия
предполагаемого расширения сети.

1.	По расчету на эко помичпость сечение проводппка опреде-
ляется при том условии, чтобы сумма расходов на оплату процентов
и погашение стоимости сооружении плюс стоимость годовой потери энер-
гии в проводнике была, по возможности, мала (экономическое
с е ч е и и е). К стоимости электрического тока следует относить пе только
расходы центральной станции на материал, рабочую силу, погашение
сети п т. п., но принимать во внимание и то обстоятельство, что с уве-
личением потерь производительность центральной станции должна быть
больше. Длн временных установок процент погашения принимается
соответственно больше

[Расчет производится таким образом, что для различных сечений
(обыкновенно принимают лишь те сечения, которые установлены нормами
электротехнических съездов), определяются все ежегодные расходы, вызы-
ваемые перемещением электрической энергии, и результаты составляются
в форме таблицы пли кривой. При этом обыкновенно выясняется, что
между отдельными сечениями разница в расходах получается весьма
незначительная, и что условиям экономичности удовлетворяют в достаточ-
ной мере два или три сечения.

Вышеприведенный раечэт иа экономичность имеет значение лишь
тогда, когда стоимость энергии, средняя нагрузка проводника и ежегод-
ный эксплоатационныи период, принимаемый для определения погашения,
более пли менее известны наперед, что в большинстве случаев места не
имеет. Во многих случаях расчет па экономичные размеры не произво-
дится, ибо данные для расчета весьма неточны. Расчет проводника про-
изводится тогда по условию, чтобы потеря эпергип оставалась
в тесных пределах, при чем необходимо принимать в расчет возможность
дальнейшего расширения сети].

2.	По расчету на допускаемую потерю напряжения
сечснне провода определяется таким образом, чтобы, далее при наиболь-
шей ожидаемой силе тока, в местах потребления еще имело место тре-
буемое напряжение. (Допустимые потери, стр. 1391).

Выравнивание потери напряжения в отдельных питательных пупктах,
а равно и регулирование папряженпя па центральной станции соответ-
ственно средней потере в питательных проводах, достигается соедине-
нием питательных пунктов между собой.

[В сетях, имеющих большое протяжепие, часто пе представляется
возможным соединить уравнительными проводами питательные пункты
высокого напряжения. Несмотря на это, часто возможно избежать отдель-
ного регулирования в питательных пунктах, так как, как правпло, паде-
ние напряженпй в проводах высокого напряжения крайне незначптельно].

В некоторых случаях отдельным питательным проводам для умень-
шения первоначальных расходов придается сечение с расчетом на боль-
шую потерю папряженпя, и тогда, они спабжаются уравнитель-
ными приборами для потери напряжения. Такими прибо-
рами служат:

Для установок постоянного тока:

Регулирующие сопротивления, действуют от рукп, или
автоматически. Реле напряжения свабжено добавочной обмоткой главного
тока, в зависимости от которого устанавливается то или пное напря-
женпе.

Аккумуляторы с применением одпой или нескольких разряд-
ных рукояток, к которым присоединены питательные провода и при
помощи которых эти провода могут питаться напряжением, отлпчпым
от напряжения на центральной станции.

Дополнительные машины с последовальпым возбуждением
от самого питательного провода, которыми прп надлежащем расчете (прп
возбуждении в последовательной обмотке от главного тока и в шунтовой
от тока мотора, приводящего в двпжеппе дополнительную машину)
может быть достигнуто автоматическое регулированпе.

Для установок переменного или трехфазного тока:

Регулирующие сопротпвленпяп дроссельные ка-
тушки для проводов второстепенного значения.

[Дополпптельпыеилпавто-трапсфор маторы (со мпо-
гпмп вторичными зажимами, которые при умеренном вторичном напря-
жении включаются приборами, подобными элементным переключателям
аккумуляторных батарей; вследствие этого между отдельными ступенями
пет перерыва п стунепп пе могут иметь короткого замыкания. Указан-
ными элементными переключателями, приводимыми в действие моторчиком,
можно также при помощи реле па определенное напряжение достичь
автоматическою регулпрованпя (стр. 1318).

Т р а п с ф о р м а т о р ы с подвижной обмоткой предназна-
ченные для более высоких напряжений, выполняются в форме индукцион-
ного мотора с закрепленным якорем, который переставляется в зависи-
мости от требующегося дополнительного напряжения, складывающегося
последовательно с осповпым.

Регулированпе может производиться также автоматически (стр. 1321).
Еслп питательные провода в начале и в копне пх присоединены
к сети, необходимы приспособления, которые позволили бы при повре-
ждении в питательном проводе выключить одновременно оба его конца,
для чего необходимо известное количество добавочных соединений >).

3.	Доп ускаемое нагревание проводника обусловливает
для каждого сечения определенную папвысшую допускаемую еще в пем
силу тока; пределы нагревания зависят еще, одиако, от продолжительно-
сти нагрузки, рода предохранительных аппаратов, изоляции и способа
прокладки проводника. Изданные Главэлектро „Правила и нормы для
электротехнических установок", Москва 1925 г., дают допустимые силы
токов для различных случаев.

В зависимости от рода установки и типа сети расчет ее проводится
базируясь на том плп ином пз указанных соображений.

При чисто силовых установках неизменяемость напряжения в местах
потребления тока в расчет пе принимается; сечение провода прежде всего
определяется в зависимости от экономических соображений, если имею-
щиеся для этого данные надежны; в нротпвпом случае расчет произво-
дится па потерю напряжения (энергпп) п затем проверяется яа допускае-
мое нагревание; в общем допускается потеря до 10%, однако принима-
ются в расчет местные условия.

(Для моторов трех<)>азного тока—пусковой момент, так как вращаю-
щий момент уменьшается пропорционально квадрату напряжения. Для
шунтовых моторов постоянного тока допустимо + 1096, причем мощности
и число оборотов меняются в тех же пределах).

При смешанных установках или установках исключительно освети-
тельных, обыкновенно делается различие между питательными
и распределительными проводами. Первые проводят ток
в отдельные питательные пункты сетп, от которых радиально расходятся
распределительные провода в различные места расходования тока; послед-
ние провода снова, по возможности, соединяются в сомкнутые сетп.
Необходпмо соблюдать условие, чтобы вторичное напряжение колебалось
лишь в тесных пределах, определяемых в зависимости от рода включае-
мых в сеть приборов. Распределительные провода почти исключительно
следует расчитывать на возможно одинаковое напряжение н местах рас-
ходования тока прн наименее выгодной нагрузке. Сечение же питательных
проводов всегда определяется по условию постоянства папряженпя.
В последних проводах могут быть допущены большие потери напряжения,
ибо соответственным нзмепеппем первичного п> пряжения эти потери мо-
гут бь ть в известных пределах уравниваемы (см. стр. 1389 под цифрой 2).

Для питательных проводов имеет также значение и экономиче-
ское сечение, но ссченпе это в большинстве случаев выходит по рас-
чету настолько малым, что при различном и сильном колебании нагрузок
в отдельных питательных пунктах получаются недопустимые разницы
в напряжениях. Только в тех случаях, когда напряжение в отдельных
питательных пунктах регулируется прп помощп особых регулирующих
приспособлений (стр 1389. 2), для питательных проводов можно выбирать
экономическое сечение, проверив его на допускаемое нагревание.

Ю. Bctrieb 1914. S. 4»,
В осветительных установках сечепия распределительных
проводов определяются с таким расчетом, чтобы разница между
наибольшим и наименьшим напряжением у ламп была не более 2 до 3%;
для зал, улиц, площадей допускается даже до 5%, однако это пе рекомен-
дуется. Прп установке исключительно дуговых ламп допускаются большие
потери, пбо часть необходимого успокоительного сопротивления макет
быть осуществлена сопротивлением проводов: в питательных проводах
может быть допущена потеря напряжения до 10%.

В. Определение сечений проводов.

В нижеследующей таблице q представляет принятые нормальные
сечеппя. Прп вычислении этой таблицы для сопротивления R принято
удельное сопротивление г = 0,0175 = 1 :57 прп температуре-)- 15° и для
веса G—удельный вес проволоки краспоп меди у = 9,0.

В нижеследующих формулах означают:

напряжение в начале и Е2 напряжение в копне провода в V,
измеренное между двумя проводами,

Ni мощность (работа, производимая в 1 sec), измеренную у Ег в W,
мощность измеренную у Е2 в W,

R сопротивление одиночного провода, измеренное на длине от Ех
до Е2 в В

1 силу тока в А,

q сечепио одиночного провода в пип2,

I длппу одиночного провода в ш,

х потерю мощности во всех проводах вместе в процентах вторичной
мощности

с, угол сдвига фаз, измеренный у Elt

?2	»	»	»	-®2-

Таблица 1. Сопротивление В = 1/67 0' и вес G. провода красной меди,
длиною 1СС0 ш.

ч	R	G	0	R	G	S	R	G
mm3	S	kg	inm2	Q	kg	mm2		kg
0.75	23.33	6,7	25	0,700		240	 0,0729	2160
1,0	17.50	9,0	35	0,500	315	300	0,9585	2700
1,5	11,67	13,5	50	0.350	450	400	0,0433	3600
2,5	7,00	22,5	70	0,250	630	500	(,0 ’>50	4500
4	4.38	36	95	0.184	855	6-5	0,02*)	5625
6	2,92	54	120	0,146	1020	800	0,0219	7200
10	1,75	90	150	0,117	1350	—.				__
16	1.09	144	185	0,095	1665	I COO	0,0175	9060

Для алюминия сопротивление 1 Кш проволоки при 1 шт2 сечения
и температуре 15° составляет около 30 9.

а) Провода с расходованием тока только в конечной точке.

Расходование тока только в конечной точке пр"вода встречается чаще
всего при передаче энергии на большие расстояния где имеет место

у питательных пунктов больших сетей, а также часто в силовых уста-
новках, где для каждого мотора но возможности берется отдельный про-
вод либо от станции, либо от распределительного узла. Для различных
систем расчет производится следующим образом:

а)	Постоя ипый ток.

Потеря напряжения равпа: Et — E2 — 2IR.

Потеря мощности равпа:	N,—= 2 Р R.

Для сечения проводника, если исходить из потери мощности X,
-имеем формулу:

q = 2V2 2110Л: (57 x E'W

b)	Однофазный перемепный ток и трех фазный ток.

Для однофазпого переменного тока, прп безъипдукцион-
ной нагрузке, имеют место те же формулы, как и для постоянного тока.
Для индукционной нагрузки, если не принимать во внимание емкости
сети п потерь на образование короны, получим для меди:

q — 2 N21100 : (57 х Е/ cos2 'у2).

Для трехфазного тока соответственно:

q = X, 1100: (57 х Е\ cos2 'f2).

Отсюда следует, что расход медп для трехфазпого тока прп одина-
ковой потере мощности составляет s/2 • '/а = s/4 расхода меди для одно-
фазного переменного тока.

Для мощности имеем следующие формулы:

Для однофазного переменного тока: Л7 — ЕI cos

для трехфазного:	N — Е1 cos У 3 ,

где величина cos<o2 зависит от рода приемников. Для вполне нагружен-
ных асинхронных моторов, в зависимости от их величины и конструк-
ции, cos <р2 — 0.7 - 0,9 и выше; для слабо нагруженных моторов, в осо-
бенности тихоходных, передко значительно меньше; для ламп накалива-
ния, а также сипхронпых и компенсированных моторов, дуговых ламп

пемного менее 1.

Потеря иапряжеппя
для переменного и трехфаз-
ного Ti-ка составляется из
омической потери на-
пряжения, потери от
с ам о и и д у к ц и и п влия-
ния емкости.

Приводимые ниже фор-
мулы !) соответствуют самому

.Линия Т

ЛинияП

Фиг. 1835

простому случаю пе[ сдачи энер-

гии па большое расстояние трехфазным током—передаче одпой лпниеи
с симметричным расположением трех проводов соответственно фиг. 1835.

При этом введены следующие обозначения:

*Р1> Е?2 ’ ‘ ‘ ePi’ — омичеекоо падение напряжения ва 1 km длины в про-
водах 1, 2 и в п е т л е 12,

*) ETZ, 1921, S. 73.

RR


г. в.таеттотЕхннкл.

еа . •  f'i-; — индуктивное падение напряжения иа 1 km длины
в проводах 1. ’ п в петле 1, 2,

Г,. г2' гз~ г— радиусы проводов 1, 2, 3 в ст,

7?р It,. Ня = R— сопротивления проводов 1, 2, 3 в омах па 1 km длины
л п II п и,

С,. С2. Cs. С — емкость прокодов 1, 2, 3. в фарадах па 1 km,

Л, 1Л — силы токов в проводах 1, 2, 3 в Л,

I р I,.s. I,. — зарядпыо токи в проводах 1, 2, 3 в" А,
f — частота,

— ] агстоянпя между проводами 1 п 2, а также между 2 и 3 в ст,
Л,, "Лд — высоты прополов. 1, 2, 3 над поиерхпостыоземлп в ст,
Лот— средняя высота всей линии над поверхностью земли в ст,
I—длина провода в < т,
7,— полная длпоа всей линии в кт.

а)	Омическое падеяпе напряжения:

t,

'is

Ъ)	Пндуктпвиое паденпо напряжения: падсппе напря-
жения в петле 1 2 для трехфазного тока при f =» 50 приближенно равно
t„ =0,251 7 Ig (^12 :0,78 г).

13

с)	Влияние емкости. Если принять емкость сосредоточенной
в середине провода, что с достаточной точностью допустимо для напря-
жений до 100 kV, то прп симметричной трехфазнои линии емкость каж-
дой фазы па km длины приближенно равна:

С = 0,0483 • 10 ~®: 2 lg (и ]2: г).

Зарядный ток 1е яа km при фазовом напряжении Ер равен

Ic = 2r.fCE„.

Ток этот протекает но половине длины провода и вызывает в петле 12
при частите равной 50:

омическое падение напряжения ер е=/3 7^:2.

Индуктивное падение папряженпя (приближенно)

с с— 0,126 I,.1g («12 :0,78 г).

“и

Так как индуктивное падение напряжения сдвинуто па 90е по отпо-
шеппю к омическому, то общее падсппе напряжения лучше всего опреде-
лить графическим си'Ч'обом. Приведенные выше формулы выведены
в предположении систематического изменения расположения проводов
ио схеме фпг. 1835а.

Если взаимные расстояния трех проводов различны, в формуле

должно быть введено среднее значение А = Уabc (фпг. 1836).

Если ва одних и тех жо мачтах ироюжеиы две параллельно вклю-
ченные трехфазиые линии, то при изменении расположения приводов
по схеме фиг. 1835b влияние второй ливни сводится к нулю. Если же
одинаковые фазы все время находятся па одной высоте, то, если силы
токов в линиях равны, при обозначениях согласно фиг. 1837

A=y\abcdef): (ghi).

В кабелях длиною ие
более пескольких km молено
пренебречь влиянием емко-
сти и взаимной индукцией
проводов, если прямой и
обратный провод, а прп
трехфазном токе все три
фазы, заключены в один
кабель. При больших рас-
стояниях потеря напряже-
ния вследствие самопндук-

Фиг. 1836.

цип, влияние
также потери

емкостп, а
в диэлек-

ше 60—70 km

трике должны указываться
поставляющей кабель фир-
мой. При расстояниях свы-
емкость вызывает значительное

Фиг. 1837.

полезпого действия, так что прокладка кабеля
и приходится обращаться к воздушной линии.

। ухудшеппе коэффициента
становится невыполнимой

[Пример: требуется рассчитать трехфазпую во з-

Д У иную линию прп следующих данных: среднее геомегрпческое рас-
стояние проводов друг от друга: А — 360 ст, материал проводов, алю-
миний L = 100 km, jE'2='100 kV, средняя высота проиодон пад поверх-
ностью земли, учитывая также их провес, 1950 ст, отдаваемая линией
мощность До = 10000 kW при cos^.2 ==O 8, сила тока в конечном пункте
линии Г2 — 72,3 А, поперечное сечение провода 120 mm2, радпус про-
вода г — 0,7 ст, Д = 7^ =	=. 0,25 12/km.

Для полной длины линии получаются следующие значения:
Омическое падение папряженпя:

е ==10° % = 1.732- 72,3 • 25 = 3130 V.
“12	“12

Ппдуктпвпое падение напряжения:

е = 100 е, = 100 • 0,251 • 72,23 • Ig = 5120 V.

ai2	3i2	’	О  8 • 7

Омическое падение напряжения от зарядного тока:

е с = 1002 е с=1О*]ЛзЛ»-:2,
42	42

0 = 0,0483 • 10~в :21g (а: г)

Гр = 2 л 50 С • 100000 : ]/3,

Ге = 0,15Л; е . = 326 V.
“12

Индуктивное падение напряжения от зарядного тока:

% ( = 100s,	, = JOO2 • 0,126 I( 1g («: 0,78 г) = 533 V.
[Фиг. 1838 представляет графическое изображение величин относя-
щихся к началу линии, при чем следует заметить еще следующее;

Исходными данными являются О А = В2 = 100 kV и соответствую-

щий cos о>2 =0,8. Затем надлежит провести: АВ Ц

провести IC_L OD, чтобы получить

направление

/2 и ВСА.ВА. При
этом ОС предста-
вило бы первичное
папряжеппе, если
пренебречь влиянием

емкости,
последняя
в расчет

Так как
вводится

как

бы
в

сосредоточенная

середине провода, то
CJ следует разде-
лить пополам, D
соединить с О и
зарядного тока. Далее

следует провести CF || DO и ВО || Ie; OG представит тогда напряжение
в начале линпи 105 kV. Если далее сложить ОН — Т2 = 72,3 А
и ОК =15 А, то по пим может быть определено OL = 7\"= 63,9 А
и Oj соответственпо cos 'у, = 0,892. Таким образом зарядный ток значи-
тельно уменьшил полную силу тока].

Если падение напряжения прп длинных проводах оказывается чрез-
мерно велико, то, помимо увеличения поперечного сечения проводов,
нужно разделить их на две параллельные ветви, благодаря чему7 умень-
шается самоиндукция линии.

К указанным потерям присоединяются еще, при длипных проводах
и высоких напряжениях потери па корону7 и утечку, обусловленную
несовершенством пзоляппи. Потери па к о р о и у возникают в тех слу-
чаях, когда сила электрпческого поля на поверхпости провода превышает
известпое критическое значенпе, зависящее от величины напряжения,
распо юженпя проводов на мачтах п диаметра воздушного кабеля: кроме
того оказывает влияние на образование короны высота.линии иад уров-
нем моря, погода и температура воздуха. То напряжение, при котором
на проводе появляются разряды, называется папряжспием тлеппя или
разрядным папряжеппем (Е^,\ напряжение, при котором на-
ступает пробой изоляции, называется пробивным или критиче-
ским напряжением (Ео).

Пик (Реек) дает для этих величии следующие выражения:

Е„ = каУУ 21,1[(1 +О,3:}<^)]о;1п(Л:г)кУ;

Еп = к0 У~3- 21,1 or In (А : г) kV.

Здесь:

6 = 3,92 b: (273 -[-<) = плотности воздуха при давлении в b ст
И температуре воздуха /; при Ъ = 76 ст и t = 25° о = 1,

г — радиус воздушного кабеля в ст,

А = средпее геометрическое расстояние между проводами в си,
£„=0,72 до 0,82,

В.о — 0,93 до 0,98 для провода и от 0,83 до 0,87 для кабеля.
В дурпую погоду, в особенности при тумапе, Ed — 0,8 Еп.

Нотерн на корону Nko для трехфазной воздушной линии из трех,
кабелей составляют:

Л’*о=	^(Е-Е0Г • Ю“5 kW/km,

где f обозначает частоту.

Потери па утечку должны приниматься во внпмапие только при
очепь высоких напряжениях. Прп этом можно принимать:

при 100 kW Nw около 1 kW/km,
»	?50	к	Л w	„	2	„

,	200	„	Nw	„	4	„

Ь)	Провода с ответвлениями тока во многих местах по длине.

1.	Постоянный ток. Если ток расходуется в различных точках вдоль
сети, то наибольшая потеря напряжения, т.-е. потеря от точки питания О
до копечпоп точки X (фиг. 1839), будет:

Ео — Ех = 2 [(^ + i2 + h) ri + («з + «з) г2 + 4 ;'з! =
= 2 0’1 п+4 (л 4- л<) 4- 4 (ri 4- ч 4- гз)1,

где rY, г2, . . сопротпвленпя отрезков одиночного проводника длиною

*1 , *2’ ....

Формула вта имеет вид уравнения момен-
тов для бруса, закрепленного в О и нагружен-
ного тремя грузами г,, г3, гя на расстояниях
Г1, r21 гъ • Отсюда следует, что потерю па-
пряжения молено определить также пря помощи
силового и веревочного мпогоугольппка (том I,
отд.; 2) фпг. 1839 дает соответствующее по-
строение (относительно выбора масштаба см.
стр. 1398).

При постоянном сечепии проводппка и рав-
ных расстояппях между отдельными местами

Фпг. 1839.

расходовапия тока потеря напряжения до X

равна потере, которая имела бы место в средине проводника, если бы в этой
средине расходовалась сумма всех отдельных токов. Этим свойством
можно пользоваться для предварительных приблизительных расчетов.

2.	Однофазный переменный и трехфазный ток. Пользуясь соответ-
ственным образом приведенными па стр. 1393 и след, формулами для пере-

меппого и трехфазного тока, можно указания, сделаппые для постоянного
тока, применить также к обеим вышеназванным системам. Для cose сле-
дует при этом Припять средпее пз значений его в отдельных пупктах

расхода тока.

с)	Сомкнутые сети проводов.

1.	Постоянный ток. Одинаковое напряжение во всех
питательных пупктах (правило для осветптельпых сетей).

Питательные провода рассчитываются по даппым, приведенным на
стр. 1393 и след. Распределительпые провода, расположенные между пита-
тельными пунктами, рассчитываются следующим образом;
Если ответвления (лампы и тому подобное) распределены по про-
воднику равномерно, то наибольшая потеря напряжения Д е (обозпачепия

г,	ft

г	*

по фиг. 1840) для прямого и обратного
проводов:

А	г

Ае = 2ТТ’

Фиг 1840.	где ^г">—сумма токов, ответвляемых па дли-

не I, а г—сопротивление провода I.

Ес'/н о" дача тока распределяется неравномерно, то наибольшую

потерю напряжения лучше всего определять графически (фиг. 1841).

|Вычерчиваем для гх, г2 ... ,
как сил, и для г,, г2 . . . , как рас-
стоянии между ппми, силовой и ве-
ревочный многоугольники (см. ч. I,
отд. 2, D). Ордппаты веревочного
многоугольника представляют потерн
напряжении; их следует измерять от
замыкающей стороны многоугольника.
За полюсное расстоянпе принимаем
единицу илн кратное единицы. Если
для rt, г2 ... . приняты простые
длины, то потери как для перемен-
ного тока, так и для постоянного
тока, для прямого и обратного про-

водов вместе будут вдвое больше. Если, напрпмер, отложить: 1А — 0.5 mm,
1 Q = 100 mm, полюсное расстоянпе = 50 mm, то ордипаты веревочного
1С0 0,5

многоугольника дадут для -----—----= 1 mm = 1 V; для прямого и

обратного проводника, при постоянном и переменном токе = 2 7, при
трохфазном токе = 1,732 V. Линия. параллельная замыкающей стороне,
даст в силовом многоугольнике силы токов I, и 1Г, которые протекают
к А и К]

Прп проектировании городской распределительной сети следует при-
нимать равномерную отдачу тока по всей длине распределительное
провода в виду возможности последующих ответвлений, сила тока в ко-
торых п положепие которых заранее не известны; определение потери
напряжения производится таким образом помощью простого расчета.
Напротив того, графический способ рекомендуется для определения на-
пряжений в распределительном проводе, от которого необходимо сделать
дополнительно одно плп несколько ответвлений.

Различные напряжения в разных питательных
пунктах (правило для силовой сетп). Длн сетей, которые пет надоб-
ности рассчитывать на одинаковое напряжение в питательных пунктах
прп полной нагрузке, поступают следующим образом: весь расход тока
вд<рль распределительных проводов между питательными пунктами заме-
няется соответствующею нагрузкою питательных пунктов, затем по по-
рядку подвергают расчету столько схем, сколько имеется питательных
пунктов, и в том предположении, что каждый раз пагружеп только один
питательный пупкт. Удобство этого способа заключается в том. что полу-
чается ряд схем для силы тока отдельных пунктов, которые могут быть
легко проверены. На-
кладывая полученные
схемы одну на другую,
получпм окончательное
распределение сил тока.

| П р п я е р. Пусть
 на фиг. 1842 дана сеть
проводов для расчета.
Ток ?! моя: но разло-
жить на ток ?!  w-ц : ic,
в А п ток i,w]a: в В,
ток i2 на ток г2?с2,.: т->
в В п ток гдс.,ь : гс2 в С;
ток i3 на ток i3ic3(.: wg

в А и ток г3«’3„: Я’3 в С; получаем схему фпг. 1S13. Схема первона-
чально расчитывается так, как будто существует только ток 1Л Вели-
чина 1А распределяется тогда соответственно общим проводимостям путей
тока, ведущих от центральной станции до А, т.-е. соответственно зна-
чениям

1________________1 _________________________1____________

гиа ’	,	1	’	.	1

Wfc +ГП^ТГ[1: (ю2 + п-нП + (1: -HI •-(«'1 4"^)1

по трем питательным проводам и подобным же образом на три распре-
делительные провода.

Таким же образом производится расчет схем для случаев, когда
предполагается существующим только /л и соответственно 1С.

Главным образом необходимо определять проводимость путей, ведущих
ОТ вентральной станцпи к отдельным питательным пунктам. Когда эти
значения, число которых прп п питательных пунктах равно п, опреде-
лены и занесены в таблицу, то дальнейшие расчеты производятся легко,

2.	Однофазный переменный и трехфазный той. Сюда относится
изложенное на стр. 1397.

С. Выполноппе сотен проводой*

а) Воздушные липин.

Для сечения проводов, чпсла отдельных проволок и их диаметров
установлены нормальные величины

Таблица 2. Максимально дэпустимэг напряжение на разрыв.

МеяпыЙ проводник	> * . •	......

Ъ’ед иди кабель (обычно микс, напряженно 12 и 16 kg'mm2) . . . . •
Алюминиевым кабель (из приволок криостью IS kginm** .......

»	...	.	>' kg/ "in' ...........

»	и »	>•	Ij-16 kg/..i.-‘........

12 kg;mm?

10	.

О »

8	.

6-7 kgiinmf
Расчет должен быть произведеп дважды: один раз прп темпера-
туре— 20° без дополнительной нагрузки, второй раз при температуре
— 5° е дополнительной пагрузкой, вызываемой ветром или гололедом. До-
полнительная нагрузка принимается действующей в направлении силы
тяжести, величина ее принимается 180 в g па 1 m провода, где
d —диаметр провода в пип. В отношепип максимального провеса следует
учесть его при—5° и дополнительной пагрузке, а также при -J- 40° без
дополнительной нагрузки.

Таблпца 3. Нонн дьиые гвойс ва * атзшггов дл1 пров'дов и фэвмупы ’ля вычтеявий

Материалы проводов	Собственный вес о kg cm3	Тепловой коэф- фициент удли- нения S для 1'	Механический коэф- фициент утлинепин а cm2 kg
Медь		8,9 • 10~3	1,7 • 10—5	1
			1,3 • 10®
Бронза крепостью 7 COO kg/cm3 .	8,65 • 10~3	1,66  10г-5	1
			1,3 • 10®
Алюминии			2,73 • 10—3	2,3 • 10~Б	1
			0,715 • 10®
Сталь			7,95 • 10~3	1,1 • ю—5	1
			2,2 . 106
Железо крепостью 4 COO kg/cm2	7,79 • 10—3	1,23  10—5	1
			1,9 • 10®

Критический пролет.

/2Г9" (f0 —0 = (P2max—Р2) Ст’

Здесь введены обозначения:

рт.1Х = выбранному максимальному папряжепию в Ivg/cm'’; <0 =
= — 5°; t = — 20°; ртах = р ; р = о; С = дополнительной па-
грузке в kg/ст3.

При всех пролетах больших, чем хр, максимальное напряжение
проявляется при — 5° и дополнительпой пагрузке, при пролетах меньше
— при — 20°.

Напряжение и провес.

Твердая медь:

< = 0,194 • (я:2:р2) — 0,О152р — 2450 ж5 • (р02 :.р02) -f-0,0452р0-|- t0;

f= 11,1 • 10-4 • (х1 -.р).

Бропза:

< = 0,188 • (ж2:_р2) — 0,0464р — 2500 а?2 • (р,,2 -.pj) + 0,0464 По-(- ;

/’= 10,8 • 10-4 • (ж2:р).

1 Алюмипий:

Ч = 0,0137 • (лд2: р2) — 0,0610 р — 1815 х1 • (р02: р0=) О,О61Оро + <0;

f = 3,44 • 10-4 • (х2 :р).
Сталь:

I = = 0,240 • (а:2: р2) — 0,0415 р — 3780 х2 • (р02: р02) -f- 0,0415р0 +10;
f=9,95 • 10“4 • (х'!:р).

Железо:

t = 0,205 • (х2: р3) — 0,0428 р — 3400 я?  (р02: р02) + 0,0428рй 10;

/=9,75 • 10-4 • (х2:р).

Определение наиболее низкой
расположении точек подвеса иа
(фпг. 1846).

S = X

точкипровода при
различной высоте

2 Ртах Л
>	‘ ШаЛ

* О О’

„	__ Ртах

° j max

/'= р х2:8 р (при любой температуре)
е = (/*— Л: 4)3: /*

Фпг. 1846.

fc = lf- с {х — с)-.х2

Определение па ггр яжений и провеса прп гир-
ляндах оттяжпых изоляторов (ср. Guerndt. ETZ, 1922,
Heft 5).

1. Исходное состояние — 5° и дополнительная пагрузка фпг. 1845;
состояние при различных температурах (без дополнительной пагрузки)
фиг. 1844.

2PZ \ / ,^Р2-2п0\.й7 -Р ,
у +	\	24Р2 )	10 &д

I 5 Р«______1 _)___|_ t

+ Ъд » + + о‘

Здесь введены обозначения:

I — со -твет< твующая натяжению Р кабеля температура в °,

tu — — 5°, х — пролет в ст,

Р — горизонтальное натяжение ио покрытого льдом кабеля прн любой темпера*
туре в kg,

Ро — гормзошальиое натяжение покрытого льдом кабеля при — 5°,

I — длина гпрлянднй изоляторов в сш,

G=(GA+ G0:2Bkg,
G% — вес гирлянды изоляторов в kg,

Gj — р qr — вес нропода в kg,

9 — поперечное сочеппс кабеля в ст9,
р — вес кабеля в kj-icn3,

e?jj = х — (2 Ру I: |/"г02 4 G,;-} — пролет между точками подвеса кабеля к гирляги
дам прп—5° и дополнительной нагрузке в ст,

₽. = !%+%» 2 г. lig,

G% — Gfc 4 0,05 I — вес обледенелой гирлянды в kg, прп чем вес льда принят 5 kg
на погонный метр дв-мпои гирчяпды,

Gi — Dn qx - вес обЛ1Д< целого кабеля в kg,
*е
ро — все обледенелого кабеля в kg;cm\
Zjlo — •Г||(( (1 4-	: 24 Р,/) —длина кабеля для пролета хц в ст,

а - мсхаппчс(кпп коэффициент растяжения cm2i’kg,
й — тепловой коэффициент удлинения для 1°.

Стрзлы провеса, соответствующие температурам, определенным по
заданным различным значениям Р. могут быть определены из следующих
уравнении:

бп о ~ (о '7а?ц с2 ’ 8 Р.,~ провес кабеля при—5° и дополнит, натр., в ст^

61 = Pol?riioa"u:8 Г—провес кабеля при температуре, соответствую-
щей произвольному натяжению Р кабеля, в ст,

хп = ж — (2Р1: |/(Рг + G-} — пролет между точками подвеса кабеля
к герляндам прп температуре, соответствующей произвольному натя-
жению Р кабеля, в ст,

/[ = Gul: |/Р()2 + Gq1 —провес гирлянды при—5° и дополнительной
нагрузке, в ст.

6 = Gl: \/r Р’ -р G1 — провес гирлянды при температуре, соответ-
ствующей произвольному натятению Р. кабеля — в ст,

/о = 6о 4* /ц о — ебщий провес при—-5° и дополнительной нагрузке,
в ст.

f f( 4* /ц —общий провес при температуре, соответствующей про-
извольному натяжению Р кабеля, в ст,

Фиг. 1847,	ФиГ. 1848.

2. Исходное состояние—20° без дополнительной нагрузки (фиг. 1847);
состояние при различных температурах (фиг. 1844); состояние при — 5°
и дополнительной нагрузке (фиг. 1848).

Этот расчет необходим, так как определение критической величины
пролета слишком затруднительно; когда при расчете по пункту 1 оказы-
вается, что напряжение кабеля при — 2GJ без дополнительной нагрузки
выше, чем при — 5'- и дополнительной нагрузке, тогда расчет должен
быть проделан снова для исходного состояния — 20° без дополнительной
нагрузки.

Температуры могут быть определены по тому же уравнению, как
в пункте 1, но следующие величины принимают иные значения:

tn = — 20°,

Р—горизонтальное напряжение необледенелого кабеля прн — 20°,
в kg,	________

жПо = х — (‘2 Ро : V-Р.2 ~Ь Ст3 ) — пролет между точками подвеса
кабеля к гирляндам прп — 20°, в ст,

/По = а'По (1 -|- р- д-х2ц02): 24 Ро2 — длина кабеля для пролета
в ст.

Из уравнений для определения провеса меняются следующие:

/11о = р pxUo:8Po—провес кабеля при — 20° без дополнительной
нагрузки, в ст,

= Gl:]/ Р02 4* <?2 — провес гирлянды прн — 20° без дополни-
тельной нагрузки, в ст.

Так как при применении оттяжных изоляторов наибольший провос
получается всегда при — 5° и дополнительно.! нагрузке, ниже даны ура-
внения для определения напряжения и провеса при—-5° и дополни-
тельной нагрузке для случая, когда наибольшее напряжение кабеля по-
лучается при — 20° без дополнительной нагрузки (фнг. 18-18):

(	2Р-!, + е1 ' \ Л ,	*^10 \

t = \	+	'  21PJ-6 + g/

Кроме упомянутых уже обозначений здесь введены:

Р_ s । д — горизонтальное натяжение обледенелого кабеля при -— 5е
в kg.

] как в и. 1.

Ро J

Из этого уравнения определяется, лучше всего графическим путем,
подставляя различные значения Р_5_|_£, значение, соответствующее
температуре — 5°. Тогда для провеса кабеля при—-5Э и дополнительной
нагрузки будем иметь:

_ <7 Рожио 2 Р _ 5 .р j? Р l^P2 _ 5 _|_ j? 4-б?03)

/П-5 + £ -	8Р_б + г	’

Провес гирлянды при — 5° и дополнительной нагрузке:

Л 5 + Е: ТЛР2 — 5 Е + Go2>
f-5 + Е ~ Л-5 + E~\~flI-5-i- Е‘

3. Определение провеса в точке пересечения между линиями электро-
передач и сетями сиязи (телеграф, телефон и прочее).
К пункту I. Прп максимальном провесе f0—провес в расстояние
с ст от мачты — составляет:

, Viio (с~ж10) (* —с —®i0)

'О Ло 	zy.2	’

IIO

40 = P0i- Vpj + gs.

К пункту 2. При максимальном провесе /_5в провес в рас-
стоянии с ст от мачты составляет;

. 4/п —5-ря(с — ^I-b + r) (ж с ж1 — 5-р Д’)

/о — /I - 5-р Д 1

х П - 5 -J- £

______Р - 5 -р Е 1

Ж1 — 5 + -Е т/’рз	I <j~2

V J —54-.Е-Г «О

Таблица 4.		Максимальные опустимом		провесы в ст для медного кабеля.				
а)	при д			напр	я ж е н и и 16 kg/ тт2.			
Пролег	Поперечное сечение mm2							
в m	16	25	35	50	70	.95	120	150
20	12	12	12	12	12	12	12	12
40	35	35	35	35	33	35	35	35
60	95,5	77	66	€5	65	65	65	65
80	170	136	117	106	100	100	100	100
100	256	213	182	161	140	142	140	140
120	383	306	261	231	211	199	191	186
140	521	416	356	311	283	264	254	245
160	681	546	465	40 i	366	340	325	313
180	861	690	586	508	458	423	402	386
200	1063	850	721	627	561	518	490	470
220		1025	875	757	674	619	586	560
240	—	1222	1040	901	801	732	662	660
Ь)	прн д	о пу С 1	и м ом	напр	я ж е н и	и 12	cg/mm2.	
Пролет	Поперечное сечение mm2							
в m	16	25	35	50	70	95	120	150
20	20,5	20,5	20,5	20,5	20.5	20,5	20,5	20,5
40	60,5	52	49,5	49,5	49,5	49,5	49,5	49,5
GO	133	112	98,5	90	85,5	85,5	85,5	85,5
80	233	190	167	150	138,5	131	127,5	127,5
100	361	292	254	225	205	193	185	179,5
120	—	418	361	318	288	267	255	246,5
140	—	567	487	425	382	355	337	323
160	•—	735	631	550	491	4~2	429	410
180	—	928	793	690	614	565	533	508
200	—	1144	977	846	752	690	650	619
220	—	—	—			907	827	778	740
240	—	““	—	—	1075	979	920	874
Таблица 5. Максимальные провесы в ст для алюминиевого кабеля.

а) при допустимом напряжении 9 kg/mm2.

Пролет в m	Поперечное сечение mm2						
	25	35	50	70	95	I 120	150
20	18	18	18	18	18	18	18
40	46,1	44	42	42	42	42	42
оо	104	85	70	70	70	70	70
80	—	150	123	106	103	103	103
100		236	192	164	148	137	137
120			340	276	230	205	188	176
140		463	376	312	276	251	234
160	—-	605	4S6	405	355	323	299
180		765	617	511	445	403	372
200	—	944	764	630	547	492	454
220					919	760	656	590	541
240			1095	903	77 <	700	640
26С	—	—	1286	1058	911	816	
280	—	—	1437	1225	1054	941	857
300	—	—	1709	1405	1207	1076	980

b) при допустимом напряжении 7 kg 'mm*

Пролет в m	Поперечное сечение mm2						
	25	35	50	70	90	120	150
20	27	27	27	27	27	27	27
40	67	59	57	57	57	57	57
60	141,5	121,5	104	92	91	91	91
80	——	206,5	173	150	137	128	128
100	—	316,5	262	222,5	200	185,5	175
120			449	370,5	312	276,5	254	238
140	—-	€03,5	497	415,5	366	334	310
160			—	—	535	468,5	425,5	393
180			—	—	670	584,5	529	486
200		—	—	823,5	714,5	644	590
220				—	857	769	704
240	—	—	—	—	1014	909	828

Таблицы эти, дающие максимальные значения провеса, должны быть
положены н основу расчета высоты мачт, но не могут быть применены
для расчета проводов, дли чего служат приведенные выше формулы или
специальные таблицы, изданные М. Jager, Berlin №31, Bernauer Str; 96.

Соединение (срадиванне) проводов. Провода, подверженные механи-
ческим напряжениям, должны обладать 90% крепости кабеля. Если они
служат в то же время электрическим соединением между проводами, то
они должны быть рассчитаны, в особенности при железных н алюминие-
вых проводах, на максимальную возможную в проводе силу тока. Соеди-
нения пайкой хотя и допустимы, но должны быть разгружены от растя-
жении. Кроме соединения клеммами или заклепками, может быть приме-
нено соединение с засечками по фиг. 1849. На подлежащие соеди-
нению концы кабеля надвигается гильза о овальным сечением, которая
затем помощью специальных клещей подвергается сдавливанию с образо-

крспости кабеля: с другой стороны, они вполне

ванием засечек. Образо-
ванные таким образом
соединения но произве-
денным испытаниям об-
ладают прочностью в
среднем свыше 90%
отвечают максимальным

значениям силы тока в проводе.

Телефонные и телеграфные провода, проложенные на мачтах высо-

кого напряжения, должны также рассматриваться, как провода высокого
напряжения и подвергаются, примерно через каждые 150 т, перемене
взаимного их расположения на мачтах. Все телефонные аппараты должны
выполняться с соответствующими предохранителями против высокого
напряжения. В отношении применения проводов высокого напряжения
к телефонии помощью токов высокой частоты см. ETZ, 1920, S. 1025.

Столбы для проводов или мачты выполняются из профильного железа,
труб, железобетона или дерева. Они должны рассчитываться по максималь-
ным одновременно действующим на них, в соответствии с их назначе-
нием, внешним силам. Последние представляют: собственный вес самой

мачты, поперечин, изоляторов в проводов, давление ветра, натяжение
проводов и тяжесть льда (снега) на проводах и изоляторах (гирляндах).
Давление ветра, перпендикулярное к плоским поверхностям, принимается
равным 125 kg/m2, для цилиндров принимается прп дпам. до 0,5 m
5(>%, а свыше 0,5 m — 60% проекции поверхности, действительно под-
вергающейся действию ветра, на плоскость, перпендикулярную последнему.

Линейные мачты (только поддерживают провод, но не оказы-
вают сопротивления горизонтальному усилию от тяги). Должны прове-
ряться на силу ветра в направлении проводов и перпендикулярно к по-
следнему. Однако обе нагрузки нс должны приниматься действующими
одновременно. Перпендикулярно к направлению проводов нагрузка склады-
вается из давления ветра на половину длины всех проводов обоих приле-
гающих пролетов и из давления на мачту с ее верхушкой (поперечины
изоляторы); в направлении проводов следует принимать только действие
нетра на мачту и на верхушку (прн высоте над землею свыше 10 гл, по
крайней мере, еще одну четверть давления ветра на половину длины всех
проводов обоих прилегающих пролетов).

Угловые мачты должны рассчитываться по равнодействующей
максимальвых натяженпй проводов плюс давление ветра на мачту
и верхушку в направлении указанной равнодействующей.

Сила натяжения в верхушке опорной мачты принимается равной
2/3 максимального одностороннего натяжения проводов; для концевой
мачты—равной полному одностороннему натяжению.

Деревянные мачты дешевле, но менее прочны, чем мачты из других
материалов: в качестве материалов длн них применяются н Германии
сосна, пихта: в других странах — кедр, каштан, кипарис, эвкалипт и др.
Мачты должны пропитываться сулемой (каломелей), каменоугольным маслом,
дегтярным маслом или подобными веществами. Для определения прочно-
сти должно быть взято давление ветра, как указывалось выше. Допусти-
мое напряжение- для пропитанной мачты может быть принято 145 kg, ст3,
для неирииитанной — 1st) kg;cms,

[Толщина деревянных мачт определяется по их верхнему отрубу, при
чем за толщину принимается средний диаметр в верхнем отрубе, полу-
чаемый от деления окружности на тг. Минимальная толщина при низком
напряжении и простых мачтах, или мачтах с подкосами, составляет
12 ст. в отдельных ответвлениях, а также при двойных или Л-образных
мачтах—10 ст. при высоком напряжении и простых мачтах, или мачтах
с подкосами—15 ст, для двойных или Л-образных мачт—10 ст. А-образ-
ные мачты должны иметь и верхнем конце, по крайней мере, по одному
шину из твердого дерева. Напряжение среза у них не должно превы-
шать для шипа из твердого дерева 20 kg cm2. а в остальных случаях—
15 kg cm2. Па свободной длине должна быть предусмотрена, по крайней
мере, одна распорка, толщиною не менее толщины вершины одного из
столбов. Непосредственно под распоркой столбы должны быть схвачены
болтами, толщиною не менее 2 4". На нижнем конце доля;ен иметься
ригель (связь), входящий в дерево мачты и соединенный с ним болтами
диаметром, но крайней мере, ®/4"].

Степень надежности на продольный изгиб по Эйлеру должна быть
равной 4. Момент инерции на половине длины продольного изгиба в ст4
должен составлять, по меньшей мерс, 20 Р I2 (Р - натяжению в вершине
в тоннах, I — длине продольного изгиба от середины верхнего шина до
половины глубины вкапывания .в к.

Д.я определения сечения у поверхности земли принимается увели-
чение диаметра столба 0,7 ст на 1 пог. т. На основании приведенных
ранее данных о действующих усилиях, толщина Z в вершине для простых
мачт ва прямых участках может быть выражена формулой Z = 0,65 Н -|-
4~ 0,22 • jOj s для напряжения дерева 145 kg/cm2 n Z = 0,65/7 -|-
4-0,32 для 80 kg/cm3, при чем Н обозначает среднюю высоту
проводов над землей в m, D — сумму диаметров всех проложенных па
мачте проводов в mm, s—величину пролета в т.

Же/.езные мачты, трубчатые, решетчатые, из прокатного металла,
а также фермы. При пересечен пи рек—башни, достигающие высоты свыше
100 т. Расстояние между мачтами при передачах на большие расстояния
и решетчатых мачтах достигает 250 ш и более, при пересечениях рек
Значительно больше. Экономически выгодная величина пролета для круп-
ных установок определяется в каждом отдельном случае.

Допустимые напряжения на растяжение, давление и изгиб при макси-
мальной нагрузке— 1 500 kg/cm2, напряжение на растяжение болтов —
750 kg/cm2, срезывающее напряжение заклепок— 1 2оО kg;Cm2, болтов —
SOO kg/cm2. Напряжения, смятия в отверстиях для заклепок — 3 000 kgciu2,
для болтов — 1 81 О kg cm2. Если ). = /:/ = (длина, подвергающаяся про-
дольному изгибу н ст); (радиус инерции н ст) < 105,То подвергающиеся
сжатию части должны обладать двойной степенью надежности на продольный
изгиб по формулам Тети ай ера. Степень надежности определяется
(напряжение при продольном изгибе).

Отношением:	г г	-----——

(нормальное напряжение продольного изгиба)
при чем по Тетмайеру напряжение продольного изгиба равно
=8100—(11,41 1:г), где i является радиусом инерции —	: F-

Если X > 105, то подвергающиеся сжатию части должны рассчиты-
ваться по формуле Эйлера Р = Jn2 Е :пР, где п — степень надеж-
ности и должна быть принята = 3. При этом Р представляет допустимую
нагрузку в kg, J—момент инерции, ввитый в отношении осп парал-
лельной полке углового железа. F— неослабленное поперечное сечение
профиля в ст2 и Е — 2 150 000 kg/cm2.

При мачтах из иных профилей, чем угловое железо, в расчет сле-
дует внести соответствующие изменения.

Расстояния между заклепками подкосов в узлах должны выбираться
возможно меньше. Заклепки меньше 13 mm, толщина железа меньше
4 mm и размеры профилей меньше 85 mm, если опи ослаблены заклеп-
кой, не должны допускаться.

Приводимая таблица для бетонных фундаментов соответствует решет-
чатым мачтам прп нормальной глубине вкапывания и двойной степени
надежности (недостаточно для пересечения железнодорожных и почтовых
линий).

Для железного основания, нагружаемого в качестве фундамента дере-
вянными балками, следует приведенные значения увеличивать на 20— 30%:

, , при поперечинах

Таблица 6. Веса бетонных фундаментов (в kg). на3______6 проводов

Используемая сила тяги в вер- шине в kg	Свободная длина над поверхностью земли							для линейных мачт значения увеличиваются
	10	12	14	16	18	20	22	
500	290	36(	430	510	610	720	840	на 8—35%; для опорных, угловых
750	320	390	480	580	680	800	930	и конечных мачт
1 000	350	430	530	64е	760	890	1 020	— иа 15—24 %.
1 250	390	490	600	720	850	980	1 130	Под исполь-
1 500	440	540	660	790	960	1 09G	1 250	
1 750	490	600	730	8 SO	1 азо	1 200	1 380	зуемолсилок тяги
2 000  2 500	540  650	660  790	800  950	960  1 140	1 130  I 340	1 320  1 о/0	1 500	здесь подразуме-
3 000  3 500  4 000  мачта должна	770  900  1 150  быть	940  1 100  1 250  расся	1 130  1300  1 480  итана	1 340  1 540  , КрО2	1 550  de ка	к иа	действие	ваются влияющие на натяжение внешние силы, при чем сама этих сил, также
на силы, вызываемые ветром, льдом					и собственным несом мачты.			
Стале-бетонные		мачты (допускаются также					вместо	железных мачт),

изготовленные центробежным способом, хотя- и оказываются несколько
дороги по начальной их стоимости (высокий вес, большая стоимость
подвоза и установки), но зато могут служить неограниченно долго. Для
влезании на них должны применяться лестницы или специальные баш-
маки. Изготовленные центробежным способам мачты значительно прочнее,
чем мачты из трамбованного бетона с железным каркасом. Допустимы
напряжения до '/3 крепости излома и продольного изгиба.

Установка. При установке мачты и столбы должны закапываться ва
глубину, зависящую от их длины и рода почвы, но не меньше как на */в
полной длины, п хорошо укрепляться в грунте. Расчет фундамента см,
F г 6 1 i с h Beitrag zur Berechnung von Mastfuudamenten, Verlag von
Wilchelm Ernst & Sohn, Berlin (см. также ETZ, 1919, S. 403).

Максимальная нагрузка на грунт 2,5 kg/cm2, вес бетона может быть
принят 2000 kg/m8, вес почвы 1600 kg/m3. В болотистой почве бетонные
фундаменты следует тщательно предохранять от действия болотных кислот.
В фундаментах, состоящих из груза деревянных балок, последнне должны быть
пропитаны соответствующими веществами, нли состоять из дубовых балок.
Бетон должен изготовляться из лучшего цемента, чистого песка, чистого
гравия или щебня. На 1 весовую часть цемента максимум 4 части песка
и 8 частей гравия или щебня, пли 9 частей гравия содержащего песок.

Минимум через каждые 3 километра опорные мачты. В местностях
С особо тяжелыми условиями в отношении на:рузки ветром или льдом,
каждая десятая мачта должна выполняться, как опорная.

В установках высокого напряжения железные и железобетонные
мачты с опорными изоляторами следует заземлять лучше всего помощью
общего заземляющего кабеля, соединенного с каждой мачтой (стального
тросса, проложенного на мачтах). Прп железных мачтах с подвесными изо-
ляторами, а также при деревянных мачтах заземления не требуется.
Вблизи проезжих дорог достаточно заземленное предохранительное кольцо
иа уровне, до которого молено достать рукой. При напряжениях свыше
750 V должны прикрепляться к столбу пли быть варисованным на нем
предупреждающий об опасности плакат, или красная стрелка в виде
молнии.

Как предохранение против влезания иа мачту, рекомендуется снабжать
низ острыми шипами, или окружать колючей проволокой. Как предохра-
нение протии замыканий па землю и коротких замыканий, вызываемых
часто птицами, штыри изоляторов, а также поперечины должны выпол-
няться таким образом, чтобы севшая птица пе могла своим телом выз-
вать замыкания; с этой целью часто применяется укрепление изоляторов
на поперечинах, изогнутых в виде лиры. Прп незаземленных поперечинах
в форме лиры повреждения из-за птиц не наблюдалось. Горизонтальное
расстояние между проводом высокого напряжения и заземленной частью
минимум 300 mm.

Расстояние проводов от земли при высоком напряжении как правило
минимум 6 т, при низком напряжении минимум 2,5 т, при пересечениях
с проезжими дорогами минимум 7 т над дорогой. От стеи и крыш про-
вода должны отстоять настолько, чтобы случайное прикосновение был<
невозможно далее прп кровельных работах. Расстояние проводов друг
от друга:

для тяжелых металлов 075j/ f-|- (Е*:20000)

для легких металлов f-j- (ЕР: 20000).

При высоком напряжении, свыше 3 000 V, не менее 0,8 т; для алю-
миния 1т; н формулах f обозначает максимальный провес провода
в т, Е напряжение в kV.

При низком напряжении, 3/3 указанных величин; при пересечениях,
которые должны быть более надежны и отношении обрыва, 1,4 приведен
ных значений.

Хютте. Т. П.
Повышенная надежность. В местах с. оживленным движением должен
применяться исключительно кабель с сечей: ем по крайней мере 16 mm2
для меди и 35 mm2 для алюминия; закрепление производится на особенно
надежных изоляторах (предохранительная до а), или же провода должны
крепиться настолько высоко, чтобы прн обрыве свисающий конец не до-
ста: ал до земли по крайней мере иа 3 т. Вместо предохранительной
дуги прп опорных изоляторах может примениться двойной подвес прово-
дов, иди могут употребляться изоляторы с повышенной электрической крс-

фцг. 1850.

постыв, ио сравнению с примененными
на остальных участках, в связи с уси-
ленными опорами изолнторов и более
прочной обвязкой.

При подвесных изоляторах двойные
гпрлянды подобно фпг. 1850, иля одинар-
ные гирлянды с повышенным числом
звеньев, или выбор изоляторов большого
размера, плп увеличение пути перекры-
тия. Кроме того при опорных и подвес-
ных изоляторах следует заботиться о том,
чтобы при обрыве провода н соседних
пролетах, не получался недопустимо
большой провес на .чащи.пасмом участке,
плп, еелп такой провес получается, чтобы
он не имел врешых последствий (предо-
хранительная сетка и т и.).

При пересечении линий высокого
напряжения с проводами до 1000 V, пли
с проводами линий связи следует в на-
правлении последних натягивать над

ними две плп несколько заземленных проволок п>п троссов, плп же верх-

ние провода должны укрепляться с особой
надежностью Следует следить за тем. чтоб,
расстоянпе между обоими линиями был,
достаточно велико. На угловых мачтах линий
высокого напряжения провода должны при
крепляться к опорным изоляторам таким
образом, чтобы при поломке какою лпбопзо
лятора они ие моглп упасть.

Изоляторы изготовляются почти исклю-
чительно из фарфора. Для напряжения свыше
30 kV фарфоровый корпус ил отопляется пз
двух частей, соединяемых клеем или лучше
всего глазурью свыше 50 kV применяю гея
большою частью гирлянды из нескольких
подвесных изоляторов. Рабочее напряжение

-----о -

изоляторов берется ДО ПОЛОВИНЫ разрядного	Фиг. 1851.

напряжения при дождо (мокрое разрядное

напряжение). Пробивное напряжение должно быть выше, чем сухое
разрядное напряжение. Фиг. 1851 и таблица 7 дают принятые
нормами VDE размеры опорных изоляторов для напряжении
35 kV.

Фарфор должен отвечать нормам испытания. На изоляторах должен быть
проставлен фабричный знак и год изготовления. Штыри и арматура
должны соответствовать принятым нормам.

Табл и па 7. Нормальные опорные изоляторы.

Обозна- чение.	Рабочее напря- жение.	D	А	Р а  А*)	з м  А' !)	р ы  *	в mm			1	
							h	d	a‘		
Н 6	500 ДО 6 000V	120	95	65	70	130	70	28	31	50	9
Н 10	» 10 000,,	135	110	70	80	145	82	28	81	55	9
Н 15	„ 15 000,.	150	120	70	80	165	95	2S	31	60	9
Н 25	„ 25 000,,	190	155	—	95	220	137	28	32	65	10
Н 85 Чдшда.	- 35 ОСО..  4игут иметь отк;.	250 ояення	195  4-	—	115	295	190	88	43	95	10
Пз	новейших типов следует упомянуть V-изоляторы фиг. 1852, в										ко-

тором отпадают трудности, связанные с укреплением стержня внутри
изолятора помощью цементного клея ’). В изоляторе типа Мотор фиг. 1853

точно так же устранено применение
цемента внутри изолятора 4).

Фиг. 1852

Ъ) Кабели.

Конструкция кабелей. Кабелями называются изолированные провода
для подземной проводки. Изоляция состоит из пропитанной изолирующими
составами бумаги, защищенной от сырости свинцовой обкладкой без шна.
Для защиты от механических повреждений кабель окружается броней, ле-
жащей в слое, пропитанной асфальтом, обмотки из волокнистых материа-
лов. Для нормальной прокладки в земле броня состоит большею частью,
из двух железных лент. Напротив, если кабели при прокладке, или в ра-
боте подвергаются растяжению (речные и шахтные кабели), то приме-
няется броня из круглой, плоской, или профильной проволоки. Морские
кабели для больших глубин получают одинарную, пли двойную броню
пз толстых стальных проволок.

О Размеры D2 действительны для цельных изоляторов.

2)	Размеры 1)^ действительны для составных изоляторов.

3)	См. Weicker, ETZ 1924, Heft 51, S. 1422.

4)	См. ETZ 1924. S. 1034.
Для сетей постоянного тока употребляются одножильные кабеля, для
переменного и трехфазного тока скрученные двух, трех и четырехжиль-
ные кабели. Для сетей низкого напряжения все эти кабели могут снаб-
жаться контрольным жилами. В кабелях высокого напряжения контроль-
ные жилы, согласно норм, являются недопустимыми. Скрученные много-
жильные кабели выполняются или с круглыми жилами, или при двужиль-
ных кабелях с сегментообразными, при трех- и четырехжильных—с секто-
рообразными жилами. В последних случаях, вследствие лучшего исполь-
зования места, кабели получаются меньшего диаметра и меньшего веса
и потому несколько дешевле, чем кабели с круглыми жилами; однако,
их применение ограничено напряжениями до 15 kV.

Нормальные скрученные многожильные кабели применяются
до 30—35 kV; выше этого для переменного и трехфазного тока приме-
няются одножильные кабели, но без брови, т. к. железо, находящееся
в поле переменного тока, вызывало бы повышенные потерн напряжения
и мощности и, как следствие, чрезмерное нагревание кабеля. „Кабели вы-
сокого напряжения свободные от рассеяния и тихих разрядов® (герман-
ский патент № 288446) с металлизованными жилами соединяют преиму-
щества трехжпльных кабелей с таковыми одножильных и могут поэтому
применяться в виде скрученных многожильных кабелей для тех же напря-
жений, как и одножильные.

Кабели для напряжений до 25 kV должны удовлетворять „Нормам
для изолированных проводов в установках сильного тока*.

Испытание кабелей. Каждый барабан с кабелем испытывается обычно
на фабрике вотношеяии омического сопротивления изоляции и емкости. В ка-
белях высокого напряжения играют роль также потери в диэлектрике под
влиянием переменного напряжения; при полуторном рабочем напряжении
и нормальной температуре оип не должны превышать 2% кажущейся
мощности, передаваемой кабелем. Пробивное напряжение кабелей, соответ
ствующпх нормам VDE, пе должно быть ниже пятикратного рабочего
напряжения.

[Испытание после прокладки должно производиться трехфазпым плп
переменным током с полуторным напряжением против нормального, пли
постоянным током с тройным напряжением. В последнем случае постоян-
ный ток получается путем выпрямления
переменного тока помощью специальных
приспособлений. Таковым может служить
вращающийся синхронно стержень с кон-
тактами, замыкающий иа два последова-
тельно соединенные конденсатора положи-
тельные и отрицательные импульсы высо-
кого напряжения, получаемые от специаль-
ного трансформатора; при этом напряжения

обоих конденсанторов суммируются (фиг. 190, Apt. „Erlauterungeii" zu
don Normalien fur isolierte Leitungen in Starkstrtom anlagen, S. 107,
Verlag J. Springer). Могут применяться также вентильные трубки, про-
пускающие ток только в одном направлении, фиг. 1854J.

Электрические данные для кабелей Применяемая для кабелей медь
должна соответствовать нормам для мели.

Фиг. 1854. V—вентильная трубка,
С—конденсатор К—капель.

3*
Так как сопротивление изоляции ие является мерилом качества ка-
беля, то обычно не принято предписывать для него определенных значе-
ний. Величины:

300 мегом/km для сечений до 50 mm2

200	„	„	„	от 50—185 mm!

100	»	»	»	сныше 185 mm2

для кабеля иа барабане и 10—15 мегом/km для проложенного кабеля—

является вполне достаточными.

Рабочая емкость кабеля с круглыми жилами может быть подсчитана
по следующим формулам.

а)	Одножильный кабель

-	0,0 242В f p._Fl

lg (R: г) [ km ]’

b)	Двухжильиый кабель (из расчета напряжения между
проводками),	/2а R?—a?\ Гр. J7]

' С = 0,0121 JE:lg (----р., , „) И— ;

° \ г	[ km J

с)	Трехфазный кабель (из расчета напряжения между жнлой
и оболочкой:

/За2
С = 0,0483 В :1g [-5--

Здесь введены обозна-
чения:

г—радиус провода и mm,
R—внутренний радиус
оболочки mm,

а—расстояния осей про-
вода от оси кабеля mm,

Е—диэлектрическая по-
стоянная изолирующего ма-
териала (3—4).

На фиг. 1855 и
1856 даны значения par
бочей емкости в зави-
симости от толщины
изоляции для применяе-
мых, главным образом,
одножильных и трех-
жильных кабелей (при
Е = 3,7). Для двух-
жильиого кабеля они
составляют половину
значений трехжпльиого.
Секторообразные жилы
дают емкость иа 10%
выше ио сравнению с
круглыми.

Зарядный ток, яри
частоте f, вычисляется
до формуле:

Ie~2Ttf СЕ-IO"6 A/km.

(Д2—а2)3 \fp-Fl
Rs—а6 /[ km ]'
Минимальные значения изоляции по нормам VDE для скрученных
многожильных кабелей приведены в следующей таблице.

Таблица 8.

Рабочее на- пряжение.	Поперечные сечения	Изоляция	Рабочее на- пряжение	Поперечные сечения	Изоляция
v	I	mm*	гот	V	mm2	mm
750	|  3000  6000	/  6000	{  Действ; формулам.  а)	Дч?  b)	Tpt	до 150 185-240 300—500  1-400  4-6  10—25  35-95 120-400  10—25  35-95 120-300  ющая самой  X ж и л ь и ь  L = [9,J  3 X ж и л ь н ь ь = j/T[4	2.0  2,2  2,5  3,0  4,4  4,2  3,8  3,6  4,6  4,2  4,0  идукдия моя  in кабель  1g (D : г) 4  I й кабель  ,6 Ig ( D: г)	юооо |  15 000 J  25 000 ।  :ет быть bi  1|10 4 [геи  Ц-0,5] 10~4	10-16  25 35-95 120-300  25 35-95 120-300  35-50  70 £5—185  дчислеиа по  ж/km];  [геири/km],	7,0  6,5  6,0  5,5  9,0  8,5  8.0  12,5  12,0  11,5  следующим

Здесь введены обозначения:

D—расстояние осей жил друг от друга н mm,
г.—радиус жил н mm.

Фиг. 1858 дает величины самоиндукции для трехфазного кабеля и за-
висимости от толщины слоя изоляции.

Если передача трехфазного тока производится одножильными кабе-
лями, то последняя формула также может быть применена, но лишь
в том случае, когда кабели проложены таким образом, что оси их про-
ходят через вершины равносторонних треугольников; напротив, если они
лежат в одной плоскости и на протяжении длины так смещаются, что каж-
дый кабель на одной трети своей длины расположен между двумя другими,
то действующая самоиндукция получается пз формулы:

L = ]/T[4,6 Ig (D : г) 0,96] 10-4 [генри/km].

Индуктивное падение междуфазового напряжения при этих значе-
ниях получается равным:

El = 2tJLJ  10* 4 [У/km].

Допустимая сила тока для проложенных обычным способом в земле
кабелей, если в одной траншее лежит не более двух кабелей, опреде-
НеоЬОДА.

1416

лптся нормами, в основу которых положено повышение температуры
не свыше 25°. Если в одной три идее проложено несколько кабелей, если
кабели проложены в каналах или проходят ио воздуху (напр. в машин-
ных зданиях, илп подстанциях), или имеются иа лицо какие-либо другие

Фиг. 1857

Фиг. 1858.

неблагоприятные условия охлаждения, то нагрузка кабелей должна быть
соответственно уменьшена. По Тепхмюллеру для нескольких кабе-
лей, проложенных в одной тртшее, прп нормальном способе прокладки,
нагрузка кабелей должна быть уменьшена иа

S3	88,5	82,5	78,3 ’/о п0 сравнению с нормами, если:

3	4	6	8	кабелей лежат один возле другого.

Что касается официальных норм, то для таковых рекомендуют при
неблагоприятных условиях охлаждения но превосходить нормальных зн ь
чепнй. II ри прокладке многих кабелей в каналах нагруз.а, смотря
по обстоятельствам, должна быть снижена до 66—60% нормальных зна-
чений.

Если кабели составляют часть больших распределительных сетей,
то при выборе сечения их следует принимать во внимание возможную
силу тока короткого замыкания. I иг 1857 дает значения требуемых се-
чений для различной величины токов короткого замыкания в зависимости
от продолжительности последнего.

Предохранительные системы. Если в кабеле возникает повреждение,
тп он донсен быть не-<дл '.дно автоматически выключен, что в установ-
ках средней мощности досыпается помощью максимальною выкан чатили,
В сетях с значительным протяженн ‘м (кольцевые сети и пара, лзльио
включенные участки кабелей) следует заботиться о том, чтобы выключался
только поврежденный участок. Это может быть достигнуто с помощью раз-
личных предохранительных систем, напр. помощью дифференциальной за-
щиты М е р ц - П р е й с (Merz Price), которая требует особого вспомога-
тельного кабеля, системой Пфанкуха (Pfankuch-Sehutz *), или Л и п р О
(Lypro-Scliutz * 2), требующих кабелей специальной конструкции, или на-
конец, полигонной защитой 3).

Как предохранительная мера против перенапряжений, применяются
выключатели с вспомогательными контактами, применение которых реко-
мендуется н тех случаях, когда произведение длины линии в km на ра-
бочее напряжение и kV превышает 100. В местах перехода воздушных
сетей в подземные, следует обращать особое внимание на солидность сое-
динений. В качестве предохранителей против перенапряжений пригодны,

Фиг. 1860.

прн правильном расчете, вы-
зывающие затухание, лишен-
ные самоиндукции сопротивле-
ния, соединенные последова-
тельно с роговым громоотво-
дом, или же дроссельные ка-
тушки и конденсаторы. В сетях
с большим протяжением и
значительными токами прп
коротком замыкании на землю
может быть рекомендована
также установка заземляющих
катушек Петерсена (Peter-
son 4 *) илн гасящих трансфор-
маторов Бауха (Bauch 6 7).
Действие тех и других основано
па том, что опережающий ток
замыкания па землю компен-
сируется отстающим током
обмоток. Токи замыкания па

землю, смотри по напряжению
и поперечному сечению провода, могут достигнуть значений от 40—1000 А
на 100 km длины кабеля и 10 kV рабочего напряжения е).

Определение места повреждения') Измерениям для определения места
повреждения кабеля должно предшествовать испытание емкости, изоляции
и сопротивления каждой жилы, чтобы определить—какая из жил повре-
ждена. Повреждение может вызвать либо соединение с землей в каком
либо месте кабеля, и в таком случае требуется определить место замы-
кания па землю, пли может иметь следствием короткое замыкание между
двумя или несколькими жилами и в атом случае одни из поврежденных

) AEG—Mitt. 1923, Heft 2.

2) ETZ 1921, Heft 41 und Siemens Zeitschr. Mai—Juni Heft 1922.

3) Siemens—Z. September Heft 1923.

<) ETZ 1919, S. 5—7 und 17—19.

°) ETZ 1920. S. 827.

«) ETZ 1916, S. 513 и 514.

7) Cm. Raphael — Apt, Isolationsmossungen. Berlin 1911, Jul. Springer-
Проводов должен быть соединен с землей, прп чем выбор метода измере-
ния зависит от рода повреждения:

1. Провод ие прерван: измерения сводятся к определению со-
противления провода. Помощью
метода падения напряжения,
самая простая схема которого
дана на фиг. 1859, измеряется
напряжение, возникающее при
прохождении тока, откуда мо-
жет быть определено сопро-
тивление провода и длина
его. Имеем х : (2L — х) =
= £Я21’: (£О]F), где £а] и Еа^
обозначают напряжения по
отношению к земле в точках
И] И Gg-

Для применяемой обычно
схемы мостика (фиг. 1860)
существует соотношение:

*:2Z = 1Г1:(Г1+ 1Г2).

Если для определения
места повреждения нельзя

воспользоваться обратным проводом идентичным с прямым, следует при-
менить вспомогательные провода, воспользовавшись контрольной жилой.
При этом .может быть

или лучше взять два самостоятельные провода.

Фиг. 1863. Сп — нормальный конденсатор. R — регули-
рующее сопротивление. Т — телефон. Q — источник
переменного тока.

Фиг. 1864. 8п — эталон самоиндукции. R — регули-
рующее сопротивление. Т—телефон. Q—источник пере-
менного тока.

___а

рекомендована схема
Гейицельманв

(Heinzelmann) (фиг.
1861), при которой нс
требуется знать сопро-
тивления вспомогатель-
ных проводов J/\ п Н2.
одно за другим произво-

дятел два измерения,
нз которых определяется

= W\: W2.

2. Провод прер
ваи вследствие
расплавления или
какого-либо ино-
го повреждения:
если изоляция кабеля
сохранилась в хорошем
состоянии, то длина
участка кабеля до места
повреждения может быть
определена на основании
измерения емкости помощью, например, баллистического гальванометра
(фиг. 1862); при этом ж:Ь = а1:а2, где ot иа2отклонения гальванометра.

Если изоляция кабеля еще обладает некоторым сопротивлением, то
может быть применено измерение емкости помощью мостика и источника
переменного тока (фиг. 1863). В этом случае

Ох = Сп- Wt: 1Г2, С2 = С„. 1Г/: 17/;

ж: L = са-q; С2 = Wt W2: W2 W\'.

Если же сопротивление изоляции только немного отличается от нуля,
то для нахождения места повреждения определяется, помощью мостпка
и источника переменного тока, коэффициент самоиндукции поврежденного
участка, а но нему и искомая длина (фиг. 1864)

= 4- 17,: 1^1> «2 = №’ W/,

x-.L = ca-S1-.S2=(W2	17/).

XI. Применение теплового действия тока в технике.

Теоретическую основу дает закон Джоуля (стр. 1188). Если по
проводу с сопротивлением 11 Q течет ток I в A. IA, то выделяющееся
в t sec количество тепла Q — 0,24 PRt cal.

Относительно удельного сопротивления, проводимости, влияния тем-
пературы на сонротпвленпе проводов первого рода см. стр.1 безотноси-
тельно сопротивления проводников второго рода (жидкость)а)см. стр 1189).

Преобразование электрической работы в тепловую имеет место н со-
противлениях, которые могут быть образованы самим нагревающимся
телом (электродное нагревание плп, как разновидность, нагревание воль-
товой дугой), или особыми металлическими сопротивлениями (нагрева-
тельные сопротивления плн, как разновидность, нагревание индукционное).
Одному kWh соответствует 0,239 X 3600 = 860 kcal.

Область применения 3).

Электродное нагревание: паровые котлы, приборы для по-
лучения теплой воды, редко приборы для варки.

Нагревание вольтовой дугой: сварочные машины, плавиль-
ные печи iCm. отд. Машины и Hiitte „Справочная книга по металлургии*').

Нагревательные сопротивления: паровые котлы, приго-
товление теплой воды, печн для обогревания помещений, нагревалош
воздуха, сушплкп, прпборы для варки, нагревательные машины, имеющие
применение в кузницах (см. отд., Машины).

Нагревание индукционным путем: сварочные машины,
плавильные печи (отд „Машины" и Hiitte „Справочная кнага ио метал-
лургии).

*) Ferner St rkstromtechnik, 6. Aufl. Bd, 91 ft Berlin 1921, Wihei Ernst u
Sohn.

2) Mttller-Pouillets. Lehrbuch der Physik und Meteorologie, 10. Aufl, IV Bd, I Teil,
s 501 i.f, ьг unsehweig 19Ш, Vilwegu. Sohu.

?) Schneider, „Ubpr сие sptrsame Ausnutzung elektrisch erzeugter Warne?
Tllustriertc Elekiro-Woche 1926, Heft 6)7.
Таблица 1. Применяемые на практике температуры.
,	70° до 120° печи для нагревания помещений,

85° , 160° паровые котлы, приборы для приготовления теплой
воды, приборы для варки,

100° „ 500° нагреватели длн воздуха, сушилки,

20о° „ утюги и т. п.,

250? „ 300е паяльники,

800° „ 1000° нагреватели для заклепок, кузнечные машины,
900° , 1300° печи для закалки и отпуска,

1400° „ 150и° машины для сварки н прптык и для сварки швом.
3700° „ 4000° сварка вольтовой дугой, плавильные печи.

Все электрические нагревательные приборы и устройства должны
кроме общих норм, удовлетвори гь специальным требованиям в отношении
нагревательных приборов (в Германии1)-

А. Нагревание жидких или содержащих жидкость тел.

Получение пара путем преобразования в тепло электрической энер-
гии является целесообразным, когда стоимость 1 kWh ниже стоимости
Vs Угля 2)- Таким образом, область применения преимущественно
ограничивается использованием водяной энергии и электрический энергии,
получаемой за счет утилизации отбросов (избыточная энергия) з»). Кроме
того, получение пара электрическим путем для производственных надоб'
иостей возможно в местностях бедных углем, с целью уменьшения числа
самостоятельных котлов отапливаемых углем. При этом часто приме-
няется аккумулирование тепла Приборы для получения теплой воды п
приборы для нарки в производстве и в домашнем хозяйстве могут быть це-
лесообразно применены при использовании дешевой ночной энергии, при
чем теплая вода может быть получаема в запас. Особые преимущества
в отношении чистоты, гигпепы, тонкой регулировки и приспособления
ко всевозможным условиям позволяют использовать получение горячей
воды даже там, где .	<<>< я <• точки .зрения экономичности.

а) Электрические паровые котлы.

Через L обозначается ипже предел регулирования мощности котла
в процентах от полной нагрузки.

Конструкция котлон определяется родом тока, применяемым
напряжением, мощностью и особенностями питательной воды. При по-
стоянном токе применяется только нагревание сопротивлениями, так
как нагревание электродным способом вызывает образование гремучего
газа в количестве 0,335 g иа каждый ампер-час. Проволоки, представляю-
щие сопротивление, должны быть снабжены оболочкой для защиты от
разрушения путем электролиза (не прямое нагр;вание сопротивлением).
При переменном токе в 50 nep./scc образование гремучего газа

Neuere^V'eroiiri.lncnungen: KTZ 1924, 3665, 695, 961 sec seird un Normeorbuch
des УВЕ von 1925, Berlin, lul. Springer enth,ihe.

21 Anklam, „Wirtschaftlichkelt elektrischcr ErwarmungsvorgSnge, lllustrierte Elektro-
Woche 1925, Heft 5.

) Was»", Betriebszahlen einer Elektrokessel-Anlage in Nokia In Flnniano, inu-
strierte Elektro-Woche 1925, Heft 22.
достигает 0,0035 g/Ah; последнее при образовании газа безопасно, так
как отношение количества пара к гремучему газу настолько велико, что
смесь пе является взрывчатой.

Благодаря этому и может быть практически осуществимо нагревание
электродным способом. Однако, для напряжений ниже 1000 V при боль-
шой мощности это не является рациональным, так как сопротивление
воды представляет только долн ома, а переходное сопротивление элек-
трода уже вследствие относительно небольшого образования накипи мо-
жет оказаться свыше ома, что влечет постепенное уменьшение мощности
котла. В этом случае нагревание сопротивлениями имеет преимущество.
Защита проволок от разрушения электролизом не нужна (непосредствен-
ное нагревание сопротивлениями); свыше 500 V, напротив, необходима
защита проволок для того, чтобы избежать электродного действия прово-
лок и связанного с этим параллельного включения воды.

Одному kWh соответствует 860 kcal. Таблицы пара (1 том),
дают полное содержание тепла 1 kg пара от 650 kcal (при 2,5 at abs) до
673 kcal (при 20 at abs). Таким образом, для всех систем котлон при
т; = 100%. полученное количество пара М=1,27 до
1,33 kg/kWh преобразованной электрической энергии.

При продолжительной работе коэффициент полезного
действия электрических паровых котлов очень высок, так как прихо-
дится считаться только с потерями
иа излучение через наружную по-
верхность котла, а именно:

при нагревательных сопроти-
Уд>ов. влениях (1) = 90 до 93%,

Время в минутая

Фдг- 1о65.

eote при нагревании электродным
способом (2) yj = 95—99%.

Коэффициент мощно-
сти для всех систем котлов прак-
тически равен 1.

Время нагревания
при современных конструкциях
। колеблется между 5 и 30 минутами.

(для небольшого количества воды)

Период нагревания электрического котла характеризуется фиг. 1865.

1. Котлы с нагревательными сопротивлениями: а) непрямое на-
гревание помощью нагревательных стержней и нагреватель-
ных патронов. Область применения: постоянный ток до
600 V и 1000 kW; переменный ток до 800 V и 1000 kW.

Выполнение. Указанные выше нагревательные элементы состоят
из высокоомных проволок или лент, окруженных изолирующим мате-
риалом (миканит и т. и.). Элементы впрессованы в тонкостенные трубки
по возможности без воздушного зазора; различают нагревательные
стержни !) со сплющенным поперечным сечением и нагревательные па-
троны (кипятильные трубки) 2) с круглым сечением. Нормальная мощ-
ность каждою элемента около 2 kW. Удельная нагрузка ограничивается

’) Widerstant^A. G. fiir Elekrowarmetechnik, Hannover.

s) Siemens- Elekteowiirmc G. го. b. Н.» Sornewitz bei Meissen, Nya Elektriska Aktie-
bolaget Volta, Stockliolm; Kummler & Matter Aarau (Schweiz).
наступающей при высокой температуре проводимостью изолирующих маг
териалов, содержащих слюду. На ст2 поверхности стержней и патронов
приходится нагрузка 5 — 10 W.

Регулирование мощности происходит ступенями путем пе-

реключения со звезды на треугольник, а также путем включения и выклю-

чения отдельных, различной мощности, элемен-
тов. Обычно L = 10 до 100%.

Ь) Непосредственное нагрева-
ние. Область применения: переменный ток
до 1 kV и мощности от 50 до 2 .00 kW.

Выполнение: три нагревательные
элемента н соединении звездой образуют трех-
фазвую группу, при чем каждый элемент
включен меящу фазой и нулевой точкой. Нор-
мальная мощность одной группы 50 kW. На
ст2 поверхности стержней несущих обмотку
приходится от 8 до 15 W/cm3. Для предупре-
ждения чрезмерного образования накипи, эле-
менты большей частью устанавливаются в цир-
куляционных трубках.

[Конструкция элементов (фиг. 1866): между
двумя восьмиконечными звездами, располо-
жены, смотря по мощности, 8 и меньше ци-
линдров из асбестового шифера, несущих на-
гревательную проволоку. Обмотки отдельных
цилиндров включены параллельно и присоеди-
нены к обеим конечным звездам. Низшая звезда
соединена с подводом тока с, верхняя с нулевой
точкой. Проволока выдерживает продолжитель-
ное время температуру 1200° и для различных
сил тока применяется только трех попереч-
ных сечении: 0,8, 0,9 и 1,0 mm н диаметре.
Проволока обмотана асбестовым шнуром] ')

Фиг. 1866.

Автоматическое регулирование подачи питательной воды обеспечивает
минимальный уровень воды и предупреждает нагревание проволок без воды.

Регулирование мощности происходит ступенями путем
включения и выключения отдельных групп. Z = Ю—100%.

2. Котлы с нагреванием электродным способом. Питательная вода
для котлов. Проводимость. Для питания служит свежая вода и кон-
денсат. Как общее правило, вода лишенная жесткости химическим путем—
непригодна. Естественную воду из источников, почвенную и поверхно-
стную следует рассматривать как очень слабые растворы солей; в зави-

симости от почвы, где иода протекает, встречаются преимущественно со-
единения кальция (Са), магния (Mg) и щелочей. Так как все материалы
для котлов и трубопроводов практически могут растворяться в воде, то
то же относится п к конденсату. Химически чистая нода совершенно не
проводит тока; проводимость воды обусловливается растворенными в ней
солями. Проводимость зависит почти исключительно от количества ра-

•) D. В, Р. w 65 817, VI1I/21 Ь.
створенных веществ, о которых идет речь и только отчасти от рода их1),
она возрастает с повышением содержания солей в воде. Немецкие
и шведские данные даю г сопротивление воды от 50000 до 200 Q на
1 ст пути тока при ст* i 2 поперечного сечення ( = ст3) 2). Кроме того,

Фиг. 1867.

содержание солен и проводимость естествен-
ной воды меняется н широких пределах в
зависимости от времени года. Эти измене-
ния проводимости требуют при построении
котла осуществления возможно широкого
регулирования мощности. Мощность котла
прямо пропорциональна проводимости. По-
следняя с повышением температуры увели-
чивается 3) и яри 100° в три раза больше,
чем прн 20°. Кроме того, так как в котле
испаряется исключительно химически чистая
вода, то и рабочем пространстве происхо-
дит постепенное обогащение солями и свя-
занное с этим дальнейшее повышение про-
водимости.

[Фиг. 1867 дает ряд кривых сопротивле-
ния одной и той же воды 4 *) при различ-
ных ступенях концентрации п. А предста-
вляет линию насыщения воды и соответ-
ствует кривой сопротивления питательной
воды в котле отапливаемом углем.

Для поддержания в определенных границах мощности котла, необхо-
дим время от времени спуск насыщенной солями воды, наполнение
свежей питательной водой и удаление осадка (см. отд. „Котлы”)
При питании конденсатом эти меры должны предприниматься через
каждые 1—2 недели; при свежей воде через каждые несколько часов.

Образование накипи. Жесткость воды находится в известной
связи с ее проводимостью; она тоже зависит от содержания солей Са
и Mg. Углекислые соединения этих элементои 6) выпадают прн кипении
воды, н виде осадков (устранимая или углекислотная жесткость); хлориды,
сульфаты, нитраты, фосфаты и силикаты, остаются в воде (неустранимая

*)Кольрауш доказал, что проводимость слабых растворов упомянутых солей
мало отличаются друг от друга. См. Н. К. Put, „Untersuchung des Wassers an Ort und
Stelleu, 3 Aufl. (S. 114), Berlin 1915, Jul. Springer. См. также том I.

i) Данные о сопротивлении воды разных источников:

Продажная, дестиллировадиая вода—60 000 Q/cm*
Вода источника (Торнатор, Швеция)—40 000 „
Речная вода «Мургверк,	Форбах)—25 С00 „

Конденсат (Мюнхен)	—12 000 „

Вода обыкновенного котла (Ганновер)— 500

8) Stahlhane in Teknisk Tidskrift (Elektroteknik, 12), Heft 49, von 6. Dezeraber 1924»
S. 227.

4) Речная вода Нокви (Nokia, Финляндия).

Б) H. К 1 ut. „Untersnchungen des Wassers an Ort und Stelle", 3, Aufl. (S. 49),Berlin

1915, Jul. Springer.
или минерально кислотная жесткость) и с течением времени выделяются
в виде накипи ') (сравни, Жесткость воды, том 11

В каких соединениях встречается в воде известь - безразлично. Маг-

ниевые соединенвя при этом пересчитываются на
количества известковых соединений.

С. Anklam * 2) дает, в сводке анализов не-
мецких естественных вод, жесткость в среднем от
1—25 немецких градусов; в виде исключения,
например, при слоях почвы, содержащей много
гнпса — до 97 немецких градусов. В впду образо-
вания накипи, в котлах может применяться вода,
жесткостью максимум 10—12 немецких градусов2).
Вода лишенная жесткости химпческим путем—не-
пригодна. Относительно механической очистки
питательной воды для котлов отд. 2.

соответствующие им

а) Тип Revel3).

Конструкция котлов:

Область

применения: переменный ток от

110 до 3000 V при неограниченной мощности4).

Выполнение: цилиндрический электрод
расположен по оси котла; другой, заземленный
электрод г2 образован стенкой котла (фиг. 186s).

Фиг. 1868.

-й



Падение напряжения в V/cm слоя воды и количе-
ство энергии, выделяющейся в одном ст3 воды
н виде тепла вычисляют подобно емкости концентрического кабеля 5)

(стр. 1412). Таким образом, падение напряжения

dV,:dr — V:r, In (r2:zi)
и, следовательно,

Y.'cm у внутреннего электрода г2

—:-------------------------— = — и точно так же

А /ст у внешнего электрода

W/cm3 у внутреннего электрода / г2 \2

W/cm1 у внешнего электрода \ rt )

[Максимальное электрическое напряжение воды наблюдается, таким
образом, у внутреннего электрода, что является невыгодным, так что прп
свежей воде рабочее напряжение не должно превышать 3 kV; н против-
ном случае могут происходить пробои с образованием пламени и пе-
риоди еские сильные колебания тока].

Регулирование мощности производится изменением глу-
бины погружения главного электрода, а иногда повышением и пониже-
нном уровня воды. Падение напряжения на ст слоя воды V/cm и выде-
ляющаяся на ст3 энергия не зависят от величины нагрузки.

£ — 20—100%.

>) А. Hole h, „Verwerfung des Wassers in gewerblichen und industriellen Betrieben“
in Muspratts Theoretischer, Praktischer und Analytischer Chemie, Bd. XI, 4 Aufl., Braun-
schweig 1917, Vjeweg & Sohn

4 G. Anklam, -Hie Wasserversorgrmg in Muspratts Chemie, Bd. XI.

3) Escher, Wyss & Cie., Zurich: „Maschicnenfabrik Oiion“.

4) При niriauHH конденсатом применимы котлы с напряжением до 6 kV.

Ч А. В и с h, „Die Theorie moderuer Hochspunnungsanlagen", 1. Aufl, 1913, S. iS.
Завод „Зульцер" применяет циркуляционный насос, сменяющий
все время воду в области нагрева. Благодаря происходящему охлаждению
уменьшается возможность образования пламени у электрода. Регулиро-

вание мощности происходит не путем изменения уровня жидкости,
а прикрыванием главного электрода фарфоровой трубой, создающей одно-
временно тягу, способствующую удалению пузырей пара из области нагрева.

Дальнейшее изменение котла „Revel" представляет конструкция
„Kaelin" 1). Главный электрод выполнен по типу „Revel", второй электрод
как концентрический цилиндр из листового же-

Фвг. 1869.

леза с отверстиями. В настоящее время котлы
этого типа строятся для напряжений до 22 kV
на мощность 35 000 kW].

Ъ) Тип v. Brockdorff. Об-
ласть применения: переменный
ток от 2 до 16 kV для мощностей от Ц
200 до 5 000 kW.

1)	Старая конструкция:2 *)
в широком фарфоровом цилиндре распо- К X
ложен вокруг главного электрода второй X; JZ
заземленный кольцеобразный электрод V п
(фиг. 1869). Преобразование энергии л к.
имеет место около электродов. Р е г у-
лирование мощности произво-	L—J

дится увеличением, или уменьшением	|i|

расстояния I, при чем подвижной ча-	lTi

стыо является заземленный электрод.

г Фит 1870.
Вследствие этого электрическое напря-

жение воды растет с увеличением на-
грузки: отсюда частое превышение разрывного напряжения. Нередко заеда-
ние подвижного электрода вследствие образования накипи. L = 30- 100%.

2)	Новая конструкция8). Конические вытесняющие тела,
образующие проводящие каналы, переносят преобразование мощности от
электродов в каналы (фнг. 1870).

Регулирование мощности производится также, как по п. 1,

а также путем изменения поперечного сечения проводящих каналов.
L = 10— 100%.

[Недостатки: трудности регулирования вследствие образования
накипи, как в п. 1; электрическое напряжение воды в пределах регули-
рования котла не остается постоянным; поломка одного из конических
тел, окружающих электрод, может привести к короткому замыканию;
большое количество подвижных частей, служащих для подъема и опуска-
ния конусов].

с)	Тип Penzold 4 *). Область применения: переменный
ток от 1 до 20 kV при неограниченной мощности.

*) General Furnace Company, V. St. А. См. Fewer, 6 Febr. 1923.

8) AEG до 1924; Apparat Aktiebolaget, Stockholm.

s) Ottawerke, Munchen.

4) Widerstand A.G. fur Elektrowarmetechnik, Hannover; см. также Waste Betriebg-

лаМеп einer. Elektrokessel—An!age in Nokia, in Finland, 1EW 1925, Helt 22.
Выполнение; четырех или шестигранные электроды с (фнг. 1871)
соединены с подводящими ток стержнями Ъ, заключенными в изолирую-
щие трубки и выведенными через верхнее днище котла прн помощи
проходных изоляторов высокого напряжения а. Плоские вытесняющие

Фпг. 1871.

тела переносят место преобразования энергии
с электродов в образующиеся проводящие
каналы.

Пластинчатые сопротивления состоят из
20 — 30 круглых фарфоровых пластин тол-
щиною 40 mm, расположенных столбиками
вокруг электродов. До 5 kV пластины имеют
дпаметр 160 mm, от 5—lo kV — 250 mm.
Свыше 10 kV применяются несколько концен-
трических рядов пластин; проходящий через
середины пластин изолированный железный
прут удерживает пластины в виде столбика.
Причиною выполнения столбиков пз отдельных
пластин служит неравномерность температуры
в различных слоях, так-что, в противополож-
ность фарфоровым трубкам в котлах других
конструкций, в отдельных пластинах пе могут
проявляться опасные разности температуры.

Фпг. 1872.

Промежутки между ними являются каналами для циркуляции жидкости
и прохоященпя тока и служат местом напболее энергичного выделения
тепла. Сечения каналов могут изменяться путем радиального смещения
столбиков (фиг. 1872) или применением пластин обоих указанных выше
размеров; они должны подсчитываться таким образом, чтобы плотность
тока в них была значительно выше, чем у электродов, что предохраняет
последние от образования накипи.

Регулирование мощности происходит путем автоматиче-
ского изменения уровня воды в котле ’). Электрическое напряжение воды
при любой нагрузке одинаково (около < */5 разрывного напряжения).
L = 10—125%.

d)	Тип Sfahlhane * 2). Область применения: переменный
ток свыше 5 kV прп неограниченной мощности.

’) Elektromagnctischer Wasscrstandregler JBauart Rcubold der Ilanomag, Hannover,

2) Nya Elcktriska Aktiebolaget Volta, Stockholm.

Хютте. T. IL

90
Выполнение: в качестве нагревательных сопротивлений служат
свободные струи воды (фиг. 1S73). Последние выбрасываются из горизон-
тальной, снабженной насадками трубы а. представляющей заземленный
электрод и улавливаются изолированным изогнутым листом, служащим
главным электродом. Максимальное парообразование при нормальном
давлении дочти не зависит от диаметра
струи (= около 1.77 Q$), при повышении давле-
ния парообразование увеличивается н достигает
прп 1.0 at противодавления около 3%.

Выполнение насадок (фиг. 1S74): для воз-
можности полностью использовать поперечное
сечение струи, устье насадок
следует выполнять из изоли-
рующих материалов. Д.тя регу-
лирования силы струи насадки
спабжаютсячугунной решеткой.

Регулирование мощ-
ности производится измене-
нием длины струи (помощью
вращения трубы а вокруг ее
оси), а также включением и

выключением части насадок. фиг- ,874-
£ = 15 — 100%.

ie в отношении котлов.

В дальнейшем обозначим через:

F—площадь основания котла без вспомогательных аппаратов в m2/kW
преобразованной электрической мощности (большие цифры относятся
к котлам малой мощности; цифры представляют средние значения по
данным ряда фирм и могут служить для приблизительного расчета
требуемого пространства),

и. т. — вертикальный тип.

г. т. — горизонтальный тип.

При установке электрических котлов следу ет заботиться о тщательной
тепловой изоляции; обмуровка котлов пе требуется; котлы с большим
объемом воды целесообразны только в том случае, если возможно аккуму-
лирование тепла. Выбор между в. т. п г. т. определяется, главным
образом, вопросом цепы.

Котлы с нагревательными сопротивлениями. Нагревательные сопро
тивления следует устанавливать таким образом, что бы они постоянно
находились под нижним уровнем воды. В в. т. нагревательные
стержни и нагревательные патроны подвешиваются
к верхнему днищу. В г. т. стержни привариваются к железному фланцу,
привинчиваемому к специальному штуцеру снизу или впереди котла;
нагревательные патроны большею частью помещаются в нормальных
кипятильных трубках, укрепляемых между днищами. Нагревательные
группы (см. фнг. 1866) в старых конструкциях помещались в отдельном
котле; преимущества: избегается кипение воды в главном котле.
Недостатки: значительное число соединительных труб (потери пара).
В новых конструкциях нагревательные группы укрепляются непосред-

*1 СИ f	Miiiicllpii
ственно в котле, как нагревательные стержни. Преимущества:
незначительность требуемого места.

в.	т. (g= 100 kW) : F = 0,006 до 0,009 m2/kW

г.	т. (> 100 kW): F = 0,008 до 0,016 m2/kW.

Котлы с нагреванием электродным способом, а) Тип Revel:
в. т., круглый котел из стального литья со снимающейся верхней крышкой,
через которую производится подача тока. Внутреннее устройство вводится
сверху, люк для осмотра отсутствует.

Завод Вольта, Стокгольм, выполняет подвод тока снизу, что дает
большую безопасность в отношении случайного прикосновения.

b)	Т и п Broc k dor f; в. т. круглый, железный, клепаный котел,
по большей части снабженный люком для осмотра.

с)	Тип Penzold: в. т. круглый, железный, клепаный котел
со сферическими днищами и круглым люком в верхней части (в паровом
пространстве) диаметром 500 mni, через который вносится все оборудо-
вание после установки котла на место. Электроды подвсшкв.лотся
к проходным изоляторам, укрепленным непроницаемо для пара па верхней
крышке котла. Гибкая промежуточная часть между электродом и изоля-
тором разгружает фарфор последнего от изгибающих моментов, (различное
рае.пц'рсние материалов), которые при жестком соединении могли бы
вызвать поломку изолятора. Пластинчатые сопротивления укреплены па
железном каркасе, установленном в нижней части котла.

Таблица 2. Приблизительные данные о потребном месте

для типов от а до с.

<< 2 kV	I > г kV

в.	т. (£. 1 000 kW): F - 0,004 — 0,006 ips/kAV

г.	т. (> 1 000 kW): F — 0,005 - 0,008 m-‘ kW	—

в.	т. (<4 5 000 kW); F =	0,001 - t ,009 m2/kW ')

г.	т. (> 5 000 kW): F =	0,003 — (,015 m*/kW

d) Тип St a hl han с: циркуляционный пассе откачивает воду
пз котла и нагнетает в поворачиваемую трубу а (фпг. 1873):

г. т. ( : 6 000 kW): F = 0,005 до 0,01 m2/k >V.

Ь) Подогреватели воды.

В дальнейшем обозначим через:

У—установленную или номинальную мощность в kW, Q—подлежа-
щее нагреву количество воды в литрах, Н—время, необходимое для
нагрева в часах, fa—начальную температуру (до нагрева) в °,
^—конечную температуру (после нагрева) в °, L—предел регулирования
мощности в % от полной нагрузки.

1.	Нагреватели для проточной воды 2) Область приме иен ня:
центральное водяное отопление и снабжение горячей водой, а в неболь-
шом масштабе быстрое получение горячей воды дтя мытья и т. и. целей

*) В установке Shawinian Wafer and Pover Cd, состоящей пз 2 аггрегптов по три
однополюсных котла в т. дням. 1100 мм нд общую мощность 70СС0 kW, па 1 kW прохо-
дится площадь только- О,0СО 1 №.

(хм. примеч. i ср. 1428.	1)0’
(домашнее хозяйство, врачи, парикмахеры и т. д.). Непрерывное потребле-
ние воды, ;V сравнительно велико (см. выше, электрич. паровые котлы).

Конструкция: для мощностей до 2 kW и напряжений до 500 V
нагревательные ленты и патроны. Для мощностей от 2 до 200 kW для
любого напряжения нагреват. ленты и нагревание электродным способом.

Мощность: для подсчета номинальной мощности можно прибли-
женно принимать N=Q (в час) X (te —	Маленькие аппараты

доставляют на каждые 200 ватт номинальной мощности (нормальный тин
нагревательных патронов) по 0,15 1/niin теплой воды 30° (ta — 10°).
Подводящая труба 3 * s * */8". Крупные аппараты снабжены фланцами:

Регулирование мощности применяется при мощностях
свыше 2 kW. Прп нагревании электродным способом производится путем
передвижения электродов; L —- 30—100%.

2.	Получение запаса горячей воды (тепловой аккумулятор) ’).
Область применения: центральное водяное отопление, а также
ванны для гостннниц, больниц н жилпщ. Расход воды периодически боль-
шими количествами; N сравнительно мало, зато Н велико (стр. 1431).

Конструкция: для Мощностей до 10 kW и напряжений до 380 V
сменные нагревательные патроны. Для мощностей свыше 10 kW и
напряжений до 500 V, ленты пли плоские нагревательные элементы;
кроме того для любых напряжений электродный способ (стр. 1421) 2).

Род отъема воды:

1)	водослив для снабжения одного места потребления;

2)	спускная труба для нескольких мест потребления в одном этаже,
пли в нескольких ниже лежащих этажах;

3)	протекание для нескольких мест потребления в разных этажах.

Объем резервуара целесообразно выбирать по полному количеству
требующейся ежедневно воды. Средний дневной расход в хозяйстве
воды 85° может быть принят = 5 1 (на человека) около 0,5 kWh. 3).

Мощность: для подсчета номинальной мощности можно прибли-
женно принимать N = Q (te — ta) 700 Н.

Повышение температуры составляет нормально 80 — 85°, макси-
мально 110° в аккумуляторах для низкого и 150° для высокого давления.

Применение снабжения горячей водой: а) в малень-
ком п среднем домашнем хозяйстве, ремесле; Ь) для ванн; с) в крупном
домашнем хозяйстве, ремесле, в производстве (см. табл. 3 след. стр.).

Отъем воды. Водослив для а) и Ь): дроссельный вентиль
в подводящей трубе, слив свободный, 1 место потребления воды, резервуар
постоянно наполнен водой, присоединение непосредственно к водопроводу.
Спуск для а) и Ь): дроссельный вентиль в подводящей трубе, слив свобод-
ный, несколько мест потребления, вода из резервуара может спускаться,

’) Siemens Elektrowarme, Sornewitz bei Meissen; Warmag, Harzgerode' Elektro-
beheizurg G. m. b. H., Niirnberg; Prometheus A. G. fur elektrische Heizeinrichtungen,
Frankfurt a. M. Widerstand A. G. fur Elekfrowiirmetechnik, Hannover; Sachenwcrk,
Licht und Kraft A. G., Niedersedlitz bei Dresden.

*) W о 1 f, „Elektrische Warmespeicherung“ in Mitt. d. Vereinig. d. Elcktrizitatswerke,
Sonderheft, Nov. 1924.

s) Ritter, „Der Einfluss der Verwendung von Warmwasserspeicherti auf die Wirt;

^chaftlichkeit der Kiiche in Mitt. d. Vereinig. d. Elektrizitiitsworkc, Sonderheft Nov. 1924-

Volckmar, „Dia elektrische Kiiche unter besonderer Bcriicksichtigung des Wiirme-

s eichers. 1EW. 1926, Heft 8/1f
Таблица 3.

	Объем	резе	я  вуара	Q	J  Z	у  		 1	N  kW	Средняя про- 1 до л деятельность нагрева h	>	Рабочее давле-1 пне max at 1	Суточный рас- ' ход теплой воды 95° в 1 (кругло)	Газовая труба в дюйм.	
						Подвод  воды	Отвод  воды
	15	0,18	12	1	30	%	%
	25	0,25	ll'la	1	55	8/в	а:
	30	0,36	И1),	1	75	’/s	8;
	50	0,5	10	1	120		1Ь
a)	80	0,7	8'/,	1	220	V,	Ч„
	100	1,2	8	1	300	3/.	а|*
	200	2,4		1	620	3/.	
	400	4,8		1	1 250	1	1
bf	120	1,4	8	1	350	‘'а-3/*	
	100	1,2	8	6	300		Е/.
	200	2,4	7Ч,	6	620	»/.	•/.
	300	3,6	7S(.	6	940	I	1
	400	4,8	7s/.	6	1250	1	1
C)	500	6,0	Т'й	6	1550	1’/.	PL
	ООО	7,2	711,	6	1850	1'/.	11 4
	1000	12,0	7VB	6	3100	Г/г	Г/,
	1500	18,0		6	4700	Г/,	г/,
	2000	25,0	7	6	6300	2	2

перед нагреванием резервуар снова наполняется, присоединение непосред-
ственно к водопроводу. Протекание воды для а): расширительный
сосуд, клапан с поплавком в подводящей трубе, свободного слина нет,
спускная труба с краном, несколько мест потребления, резервуар постоянно
наполнен, непосредственное присоединение к водопроводу неосуществимо;
для с): подвод воды свободный, спускная труба с краном, в подводящей
трубе предохранительный клапан, несколько мест потребления, резервуар
постоянно наполнен, присоединение непосредственно к водопроводу.

Регулирование мощности: мощность остается постоянной;
регулятор температуры (термостат) выключает ток при достижении
желаемой температуры и включает при понижении последней.

*

с) Приборы для варки для домашнего, сельского хозяйства и
ремесла.

Потери тепла от излучения и теплопроводности следует стараться
сводить к минимуму; в приборах, где нагреваемое тело окружает нагре-
вательный патрон со всех сторон, а также в приборах погружаемых
непосредственно в нагреваемую лшдкость, потери меньше, чем при пере-
даче тепла через дно, пли стенки сосуда; последние потери в свою очередь
меньше, чем при нагревании на плитках не составляющих одно целое
с сосудом. Особое внимание следует обращать на внутренние соединения
и контакты ').

’) В й 11 n е г, „Verbindungen mid Anschlfisse bei Koch- und Heizgeraten. IEW 1926,
Heft 8/9.
Крупные приборы *): котлы для варки, котлы для нагревания
корма для скота, кипятильники, плиты, духовые шкафы, печи для хлеба,
и т. д., объемом ва 30 — 400 1 и соотв. N = 6—36 kW * 2). Для пищи, не
переносящей сильного жара от непосредственного соприкосновения с нагре-
ваемым дном (молоко, каша, некоторые сорта капусты и т. д.), нагревание
может производиться маслянной ванной (котел с двойными стенками).
Точка кипения масла — около .430?, коэффициент теплопроводности велик.
Это относится также к котлам для нагревания корма 3).

Мелкие приборы 4 5 6): непосредственно нагреваемые кастрюльки,
чайники, кофейники, кастрюльки для клея, нагревательные спирали и
пластинки; для непрямого нагревания плитки и приспособления для
подогревания предметов, поставленных в термос. Объем сосудов
0 1/4 — 6 1 и соответственно Л7 = 200 — 2 000 И7.

Расход энергии в хозяйстве на приготовление пищи, включая
нагревание воды для варки, а также для мытья посуды, может быть
('пределен, смотря по применяемым приборам, в 0,35 — 1,5 kWh на чело-
века в день.

В. Нагревание газообразных тел.

.а) Обогревание помещений.

Следует в основном различать полное и добавочное отопление. При-
менимость полного отопления ограничиваете?! экономическими
условиями (стр. 1419); дополнительное отопление, независимо
от последних, применимо для быстрого нагревания помещений на короткое
время и, в дополнение к другим применяемым способам отопления, может
применяться в переходное, между холодным и теплым, время года, для
обогревания комнат, нуждающихся в более высокой температуре (приёмные
врачей и т. п.).

1.	Отопление всего помещения. Температура поверхности нагреватель-
ных приборов пли печей должна выбираться таким образом, чтобы не
происходило пригорания пыли.

Отопление сопротивлениями с отдачей тепла помощью циркулирую-
щего воздуха (радиофоры) (’j: конструкция в форме трубы обеспечи-
вает хорошую циркуляцию воздуха, нагревающее сопротивление практи-
чески изолировано от воздуха. Печь составляется пз 4, 6, 8 и 10
отдельных элементов.

Д' — 180 W при температуре поверхности 70°

Л7 = 300 W „	„	=	„	120°.

Меньший тип приспособлен для помещений, опасных в отношении взрыва
и пожара (склады бензина, гаражи и т. д.).

Отопление горячим воздухом °): рекомендуется для фабрик и мастер-
ских с шедовым покрытием, так как при этол могут нагреваться именно

') См. со. 1 ст . 1428.

По Petri, Mitt. <1. Vcreinig. d. Elektriz tatswerke 1925, S. 273, потребление тока
прибором для варки картофеля емкостью 50 1 (что соответствует приблизительно 1 цент-
неру картофеля) за 7*/2 часов кипения—около 5 kWh.

3) Elektroflitter—Geselsschaft m. b. H., Dresden.

4) Degea, Berlin; Deutsche Werke, A. G. Kiel.

5) Martin Brandt mid C°, Berlin: Tauchsieder „Manjo“ с автоматическим предохранителем
эг перегрева.

6) Siemens Elektrowiirme, Sornewitz bei Meissen.
те слои воздуха, которые в этом нуждаются н предупреждается скопление
нагретого воздуха под крышей. В особенности пригодно для помещений,
пз которых с трудом удаляются дым или газы. По произведенным опытам
время нагрева при этой системе на 2 — 4 часа меньше, чем при других.
1Г незначительно. Конструкцию нагревателен воздуха см. стр. 1433.

Отопление горячей водой ‘): котел выполняется как резервуар для
запаса горячен воды, стр. 1427 или для протекающей воды. Электриче-
ская- мощность, необходимая для нагревания определяется выражением:

N = 2,5 Q (te - - Q : 1ООО + р%,
прп чем потери в трубах и на излучение прн протекающей воде могут
приниматься в 10%, а при запасном резервуаре в 20%.

Печи большой теплоемкости 1)* 2.: твердое тело, аккумулирующее
тепло, состоит большею частью из сменных бетонных пластин, или
сухого песка. Печь выполняется в виде железной, или кафельной печи.
Как первое приближение молено принять, что 1 k\V достаточен для
нагрева 25 т3 воздуха на 18 — 20°, Н = 8 час. (большею частью ночью),
так что за время остающихся 16 часов (днем) запасенное тепло должно
постепенно отдаваться 3).

Определение требуемой установленной мощности N. В таблице 4 следует
различать четыре группы помещений (пол и крыша нормальные: накат с засыпкой):

I.	Помещения, лежащие рядом и над отапливаемыми помещениями; 1 наружная
кирпичная степа; толщина принимается во внимание; внутренние стены кирпичные,
толщина произвольна.

II.	Помещения, лежащие рядом и над не отапливаемыми помещениями: 1 наружная
кирпичная стена, толщина принимается во внимание; внутренние стены кирпичные,
толщина произвольна.

Ш. Помещения с 2 наружными степами, иш многими окнами; наружные стены кир-
пичные, толщина принимается во внимание; внутренние степы кирпичные, толщина
произвольна.

IV. Помещения, лежащие рядом пли над неотапливаемыми помещениямп; одна наруж-
ная кирпичная степа/ толщина принимается во внимание; 3 внутренние степы—легкие
перегородки.

Помещения со стеклянными крышами плп степами, вследствие разнообразия выпол-
нения, не могут быть подведены под определенный тип и поэтому здесь пе рассматри-
ваются.

В таблице 4 за нормальную температуру помещения принимается 20°. Для темпера-
туры в 12—15° для групп II до IV достаточны значения 75 до 80% указанных; для
1 группы может в этом случае выбираться еще ниже.

аблица 4. Определение класса требуемой теплоты по характеру
помещения и наружной температуре.

								Группы помещения
Минималь- ная Hapv &- пая темпе- ратура	Наружные стены толщиною							
	1!/2 кирпича и более			1 кирпич			1 кирпич п более	
	I	11	III	1	11	in	IV	
								
0°  — 10° — 20°	ь с	а  d	ъ d е	а с е	ь d f	с е g	ь d  f	Класс теплогы

Для иных температур следует брать соответствующие средние значения или делать
прибавки.

*) См. сн. 6, стр. 1430.

2) Warmag, Harzgerode; Elektrobeheizung G. m. b. II. Nurnberg; Ilclberder, Munchen.

8) И e I b e г g e r, „Der elektrische Wiirmespeicherofen in Dauerbetrieb“, 1EW. 1926, в4 5л
Таблица 5. Определение значения 7V по классу теплоты.

Объем помещения т3	Класс			теплоты				
	а	ь		d	е	f	g	
20	0,4	0,6	0,7	0,9	1,0	1,2	1,4.	
40	0,8	1,2	1,4	1,8	2.0	2,4	2,8	Установленная
60	1,2	1,8	2,1	2,7	3,0	3,6	4,2	мощность
80	1,6	2,4  3,0	2,8	3,6	4,0	4,8	5,6	
100	2,0		3,5	4,5	5,0	6,0	7,0	N в kW
150	3,0	4,5	5,3	6,8	7,5	8.0	10,5	
200	4,0	6,0	7,0	9,0	10,0	12,0	14,0	

Высота помещения принята до 4 га; для каждого следующего метра
высоты N следует увеличивать на 2 — 3%. Указанная установленная
мощность используется полностью только в первые 1 — 3 часа; в даль-
нейшем достаточно от х/4 до '/з N.

Отопление нагреванием прямых проводников. Этот способ отопления,
применяемый в Австрии для фабричных помещений, состоит в нагревании
свободно натянутых в помещении нагревательных проводов ').

2.	Местное отопление. Для жилых помещений в ковтор нередко необ-
ходимо нагревание определенных частей помещения путем лучеиспускания.

Печи с лампами или нагревательными патронами 2)
2 — 6 ламп (с значительным излучением тепла и малым излучением света)
мощностью N = 250 W.

Излучающие печи, электрическое солнце3). Нагре-
вающаяся часть состоит из свернутой в спираль проволоки, нли
из СИЛИТНЫХ стержней. .V = 500 — GOO W. Рефлектор не должен давать
опасного нагревания в фокусе.

Печи с горячим воздухом 4): нагревательные пластины
с регулированием мощности помощью переключателя. N = 0,5, 0,75, 1,
1,25, 1,5, 2, 2,5, 3 и 4 kW.

Ь)	Пагреваппе воздуха 5).

Применимость к различным условиям, точная регулировка, отсутствие
пыли в осушенном воздухе. Достижимая нормально температура 500г.

Таблица 6. Применение нагревателей воздуха.

Осушка	Обогревание помещения	Освобождение от влаги в воздухе	Нагревание газов	Нагревание вальцов
Продуктов сель- ского хозяйства  11 ищевых н вку- совых продук- тов  Фабрично-завод- ских изделий	Фабрики и мастерские	Красильни, прачеч- ные, бумажные фаб- рики, крупные кухни при учреждениях и ресторанах  Консервные фабрики	Химические и т. п. производ- ства	Текстильные и бумажные фаб- рики

’) См. предписания и ETZ 1924, сгр. 696.

См. сн. 6, стр. 1430 и си. 2, стр. 1431.

3) См. сн. 4 и 6, стр. 1430 и сн. 2, стр. 1431.

4) См. сп. 4, стр. 1430 и сн. 2, стр. 1431.

ь) См. си. 6, стр. 1430.
Конструкция: установка для нагревания воздуха охватывает
вентилятор, нагревательное устройство и прочие приспособления. Нагре-
вател! вое устройство состоит, смотря по мощности, пз одного нли
нескольких нагревательных элементов нз шамота с хромоникелевыми
проволоками. Расположенная открыто проволока охлаждается проходящим
током воздуха и допускает значительно большую электрическую нагрузку,
чем в неподвижном воздухе. При остановке вентилятора нагревание
проволоки- автоматически прекращается.

с)	Сушилки.

Сушка производится в: сушильных шкафах (химические препараты и
пищевые продукты), сушильных печах (формы и стержни в литейных),
сушильных камерах н туннелях (обмотки, кирпичи), сушильных аппаратах
(бумага); кроме того сушка применяется для умерщвления зародышей.

Таблица 7.

Объем сушилки 1 в пР воздуха ,	N в kW				н  в минутах
	100°		200°		
	Нагревание	Продолжи- тельное действие	Нагревание	Продолжи- тельное деиствпе	
0,07	1,2	0,4	3,5	1,2	40
0,15	1,8	0,6	5,5	1,9	40
0,36	3,0	1,0	9,0	3,0	40
0,96	4,5	1,5	12,0	4,0	40
1,50	6,0	2,0	18,0	б.о	40
1,95	6,0	2,5	18,0	8,0	50
2,10	6,0	2,5	18,0	8,0	50
1,80	9,0	3,0	30,0	10,0	40

Конструкция: сушильное устройство охватывает нагревательное
приспособление, сушилку и прочее устройство. Нагревательное приспо-
собление устанавливается в сушилке (в дне, в стенках нлп в несколько
этажей) нли выполняется в виде особого нагревателя воздуха с венти-
лятором.

С. Нагревание твердых тел.

Нагревание металлов в электрических машинах и аппаратах служит
как для целей получения их и обработки, так и для плавления; кроме
того, иногда, для нагрева окружающей среды помощью нагретых металлов.

1.	Нагревательные приборы для производства, сельского и домаш-
него хозяйства *). Сюда относятся утюги, паяльники, нагревательные
подушки п т. п. Для небольших приборов N— 150—1000 W. Утюги в
нагревательные подушки снабжаются выключателями, действующими
автоматически при повышении температуры (опасность пожара).

2.	Кузнечные и сварочные машины (стр. 891 и след.).

3.	Печи для плавки металла (см. Hiitte, справ, книга по металлургии).

*) См. сн. 1, стр. 1428 в сн. 4, стр. 1430.
Добавление 1-е.

К статье „Башенные охладители" (стр. 652).

В охладителях системы Бяльке-Моль градирня располагается не под
башней, а вокруг последней. Воздух при этом протекает не навстречу па-
дающей воде, а поперек движения струп воды. Башня прн этом не загро-
мождается никакими сооружениями н потому может иметь снизу до верху
одинаковое сечение, что улучшает тягу. Расположенная вокруг башни
градирня разделяется на отдельные, независимые один от другого, сектора.
Каждый сектор может быть поэтому выключен на ходу для осмотра и
ремонта без нарушения действия остальных. Водораспределительная
система, находящаяся вне башни, всегда доступна для регулировки и
осмотра. Высоту падения воды доводят до 6 m.

Подъем воды па такую высоту не связан обычно пи с какими затруднениями прн поверх-
востпых конденсаторах к при таких смешииательиых (крупных размеров), которые имеют
особые насосы для откачки воды из конденсатора (стр. 635). Затрата силы незначительна.

Б установках с мокро-воздушными насосами, где увеличение высоты нагнетания пе
желательно, обходиться без добавочных насосов можно только в том случае, когда по
местным условиям градирню можно поставить ниже машинного помещения. В остальных
случаях для подъема воды на градирню следует ставить особые насосы. Надо прп этом
пметь в виду, что центробежные насосы начинают подавать лишь при полном числе обо-
ротов, а потому, в случае применения таких насосов, следует предусматривать особые
запасные резервуары для охлаждающей вОды, достаточных размеров. Можно пойти, однако,
и па то, чтобы подъем воды иа градирню, в период разгона машины, т.-е. до тех пор-
пока не начнет иодачу центробежный насос, включенный в напорную липию, произво-
дился мокро-воздушным пасосоч. В целях автоматического регулирования подачи, резер,
вуары для приема теплой и охлажденной воды располагаются рядом н соединяются по
низу пли непосредственно, нли через промежуточный резервуар.

Площадь занимаемого места, при часовом расходе пара до 8000 kg,
па каждые 100 kg расхода пара примерно 1,25m2, плюс общий добавок
в 5 in2; прп более крупных установках на каждые 100 kg часового рас-
хода пара требуется нс более 1,1 га2 плюс общин доба4ок в 15 ш2; как
предел: 0,8 т2 на 100 kg пли на 1 т2 площади основании охладителя
расход воды от 3,5 до 4,5 m3/h.

Охладители с небольшой высотой или даже вовсе без подъема воды
(градирни в ямах) в настоящее время вышли из употребления,
так как действие их очень слабое.

Общую теорию башенного охладителя па основе опытных данных дал Гейбе ль
в. „Mitt. Forschungsarh., V. D. I., II. 242 и в Z. d. V. 1). L 1922 стр 31 и далее, в статье
„Uber die Was-erruckkublung mit selbstventillerendeiD Turin Kiihler", которая охватывает,
как несчастный случаи, выводы, данные Мюллером в Z. d. V. d. 1. за 1905 год.

Взаимная связь различных факторов, обусловливающих работу охладителя, иллю-
стрируется диаграммой па фиг. 949 (по Бальке), в которой дается изменение температуры
воды при заданном расходе таковой (35-тн кратное количество при поршневых машинах
п 60-ти кратное при паровых турбппах) прп разных температурах наружного воздуха
— 5° до 25°, принимая некоторую среднюю нормальную влажность воздуха и исходя из
условия, что все воспринятое охлаждающем водой тепло (в пределах так называемых зон
охлаждения 16,6° и 9,7°) будет отнято от последней в охладителе. При отклонении дей-
ствительной влажности воздуха от принятой, высота расположения зоны охлаждения
меняется на величину, отсчитываемую по поправочной кривой (масштаб справа внизу).
Температуры воздуха (абсциссы) должны быть измерены при помощи сухого термометра.

Часть охлаждаемой воды в охладителях испаряется и убыль ее должка перподп
чески восполняться. Потери воды не превышают обычно, прп правильно устроенных охла-
дителях, количества конденсируемого пара. В охладителях с искусственной тягой (вепги-
ляторами) потеря поды несколько больше. Еще большие потери получаются при фонтанных
охладителях (разбрызгивающие сопла Кертпнга).

Благодаря испарению воды концентрация в последней раствора солен постепенно
возрастает, что ведет к отложению осадка в трубах. Необходимо наблюдать за этим
явлением и через более пли менее длинные промежутки времени сменять воду, циркули-
рующую в системе охлаждения.

Добавление 2-е.

К статье „Мокрые турбины быстрого сгорания" (стр. 769).

1. Турбинная установка с насосом Хэмфри (Humphrey)—(фиг. 1065,
стр. 769) выполнена в Италии. Газовый насос является главной частью
установки. Клапанная головка с автоматически действующими клапанами
для всасывания и выхлопа. Зажигание электрическое „на отрыв".

Соединение двигателя с насосом, (прн котором имеет место непо-
средственное соприкосновение продуктов сгорания с водяным столбом),
дает весьма благоприятное теплопспользованпе. По опытам Е. М а и е р а)
расход угля „газовым пасосом" составляет 0,43 1д на 1 лош. спл./час,
отнесенного к подаваемой воде. При расчете иа газ (к. п. д. генера-
тора— 0,8 н теплопроизводительность угля 8000 kal/Zny) получается
к. и. д. установки, примерно, 23%. Установка с циркуляционным котлом
н закрытой водяной турбиной ве представляет никаких затруднений, но
общий к. п. д. прп этом может достигать максимум—18 — 20%.

Работа такого рода установки имеет в сравнении с сухими газовыми
турбинами значительную большую наоежность прп довольно высоком
к. и. д. Использование выхлопных газов исключено, вследствие наличия
в выхлопе воды. Б этой установке для надежности се действия важно,
чтобы прп возвратных движениях массы воды, лобовая поверхность столба
не приходила бы в волнение, поэтому применяют небольшие ускорения.

Например, насосная установка в 250 водяных Р. S. имеет 24 кла-
пана в пространстве сгорания, при диаметре трубы последнего в 2 метра.
Длнпа жидкостного поршня (столба воды) около 25 метров, при 11 рабо-
чих ходах в минуту. Общая стоимость установки такого рода газовой
турбины для больших водопроводов сравнительно невысока.

„Пылящая турбина" (турбина с вращающимпся камерами сгорания),
Устройство понятно из фпг. 1063. Водяной поршень качается в кожухе,
вращающегося колеса; имеет весьма высокие ускорения, без наличия
поверхности соприкосновения с газами. Клапана как распределительные
органы отсутствуют; распределение происходит через окна крышки, кото-
рые перекрываются водяным поршнем в начале сжатия. В обепх полови-
нах колеса образованы самостоятельные пространства сгорания, прн этом
получается суммарное воздействие на половинки рабочих лопаток, рас-
положенных по окружности колеса. Зажигание постоянное — искрами
электрической свечи. Высокое число импульсов в выхлопе дает почти
постоянное истечение через выхлопные окна, что позволяет использо-
вать энергию газов для зарядки воздуха и, следовательно, отпадает
потребность в заготовке продувочного воздуха. Результаты испытаний
и стоимость установки еще неизвестны.
Добавление 3-е.

Практически оптимальные значения	на разных видах топлиза.

Добавление 4-е.

Практически оптимальные к. п. д. (брутто) паровых котлов (6. эконо-
майзера) на разных видах топлива.

вид	ТОПЛИВА.	Типы котлов.		
		Жаро- трубы.	Гориз. водо- трубы.	Верт, водо- трубы.
Донецкие	каменные угли:			
Длиннойламепнын .			 .	. д	0,85	0,89	0,92
Газовый ........		 .	, г	0,86	0,90	0,93
Паровичный жирный		0,87	0,91	0,94
Флотский ......		  ф	0,90	0,94	0,95
Паровичный спекающийся	...	... ПС	0,85	0,93	0,94
Тощий . .		....	. . т	0,81	0,87	0,88
Донецкий антрацит:				
Крупный орех		....	...	. АК	0,94	0,95	0,95
Мелкий орех .	. .		 .	. АМ	0,91	0,93	0,93
Семечко ....	АС	0.89	0,90	0,90
Штыб ' . 				 ..	.АШ	0,78	0,81	0,83
Рядовой	  .		АРШ	0,90	0,91	0,91
Штыбпстое семечко . . .	. 		АСШ	0,82	0,85	0,87
Смесь	доптоплпва:			\
ПЖ и Т			1:1	0,92	0,94	0,95
	1 : 2	0,89	0,91	0,92
	1 : 3	0,85	0,86	0,87
ПЖ и Ш 			.1:1	0,88	0,91	0,94
	1 : 2	0,83	0,86	0,88
	1 : 3	-	0,74	0,81
П о д м о с к	о в н ы и уголь:			
Орешек			О	0,90	0,92	0,94
Мелочь ..... ....		мс	0,89	0,90	0,92
Торф 		-	0,88	0,95	0,95
Дрова 			 • •	0,96	0,98	0,98
Мазут				0,98	0,99	0,99

ВИД	ТОПЛИВА.	Тппы котлов.		
		Жар о трубы.	Гориз. во до- трубы.	Верт, водо- трубы.
До непкие	каменные угли:			
Длиннопламепный ....		д	0,64	0,67	0,69
Газовый ......	... -	Г	0,67	0,68	0,70
Паровичный жирный	- - - -	Т1Ж	0,69	0,72	0,74
Флотский			  ф	0,71	0,74	0,76
Паровичный спекающийся		ПС	0,69	0,72	0,74
Тощий			Т	0,59	0,67	0,70
Донецк	ий антрацит:			
Крупный орех 			    .	АК	0.74	0.75	0,76
		АМ	0,72	0,73	0,74
Семечко ....	.	  АС	0,71	0,72	0,73
Штыб ....	... АШ	0,53	0,58	0,60
Рядовой 			 ....	АРШ	0,71	0,72	0,73
Штыбвстое семечко . . .		*	 .	. АСШ	0,58	6,65	0,67
Смесь	д о п т о п л и в а:			
ПЖ и Т			1:1	0,69	0,72	0,74
	1 : 2	0,68	0,71	0,73
	1 : 3	0,67	0,70	0,72
ПЖ н АШ ......		0,60	0,64	0,73
	1 : 2	0,50	0,60	0,69
	1 : 3	—	0,52	0,62
Подмосковный уголь:				
Орешек			0	0,64	0,71	0,73
Мелочь .		 МС	0,50 	0,68	0,70
Торф .		 ...	0,65	0,70	0,73
Дрова -.			0,67	0,72	0,75
Мазут		0,82	0,84	0,86
Добавление 5-е.

Продолжение „Правил Устройства, установии, содержания н освидетель-
ствования паровых котлов, пароперегревателей и водяных экономай-
зеров1*. (См. стр. 487).

5.	Порядок разрешения установки, перестановки и употребления
паровых котлов. 55. На установку или перестановку постоянного котла
и на допущение к употреблению подвижного котла владелец котла должен
получить разрешение окружного (или соответствующего ему) органа труда
или инспекции труда путей сообщения, по иричадлеж' ости.

В заявлении о выдаче разрешения обозначаются наименование
и местожительство владельца котла и место установки нли действия
котла. К заявлению должны быть приложены в двух экземплярах описа-
ние н чертежи котла и пароперегревателя, если последний имеется,
а если котел постоянный, то также и чертежи котельного помещения.

В описании котла должны быть указаны:

а)	наименование и место нахождения завода, на котором- построен
котел, год постройки котла и нумер его по списку завода;

б)	система, основные размеры н производи: ельность котла;

г) система и основные размеры швов;

г)	род и качество материалов, нз которых построен котел, с при-
ложением соответствующих документов, удостоверяющих качество мате-
риалов;

д)	предельное рабочее давление, на которое котел рассчитан;

е)	величина поверхности нагрева котла п пароперегревателя, если
последний имеется, и ее подробный подсчет;

ж)	устройство и размеры предохранительных клапанов;

з)	перечень и основные размеры остальной арматуры;

и)	число, система и производительность питательных приборов н

к)	назначение котла.

Чертежи котла должны быть исполнены в масштабе не менее одной
двадцатой натуральной величины н должны заключать в себе данные,
необходимые для проверки прочпостп котла и для определения поверх-
ности на:рева п высоты иапнизшего допускаемого уровня воды в когле
Кроме, того на чсртеа;ах должны быть показаны обмуровка котла н схе-
матическое устройство топкп его.

Чертежи котельного помещения (план, фасад и разр’зы) должны
быть исполнены в масштабе не менее одной сотой натуральной величины.
На них должны быть показаны размеры помещения и его стен, располо-
жение дперей и окон, устройство покрытия с указанием материала его
п собственного веса на 1 т2, местоположения котла, его топкп п дымо-
вой трубы п назначение соседних помещении.

Иа каждом чертеже должен быть указан его масштаб.

Чертежи к описанию должны быть подписаны владельцем котла плп
уполномоченным им лицом.
Для котлов больших мощностей (свыше 100 »г2) чертежи могут быть
представлены в масштабе менее одной двадцатой, но не менее одной
тридцатой.

Для сельскохозяйственных котлов вместо масштабных чертежей
могут представляться экскизы с указанием на ннх всех необходимых
размеров.

56.	Разрешение дается илп безусловно, если представленный проект
вполне удовлетворяет требованиям настоящих Правил, илн условно —
с указанием, что все обнаруженные при рассмотрении проекта наруше-
ния пли недостатки должны быть устранены до установки, псрестановкп
нли приведения в действие котла. В случае отказа в выдаче разрешения,
в ответе заявителю должны быть точно указаны мотивы отказа.

Прн выдаче разрешения заявителю возвращается по одному экземп-
ляру описании и чертежей котла н чертежей котельного помещения
с соответствующими надписями на них. Эти документы должны быть
пришнурованы к котельной книге.

57.	Котел, происхождение илп род материала которого неизвестны
илп со дня постройки которого прошло 25 лет, может быть разрешен
к установке не иначе, как после тщательного освидетельствования всех
частей его техническим инспектором НКТ. В зависимости от состояния
котла, технический инспектор может потребовать производства за счет
владельца котла испытания материала котла в одной пз государственных
лабораторий с представлением результатов испытания в окружной (или
соответствующий ему) орган труда плп в инспекцию труда путей сообще-
ния, по .чрппадлежностп.

58.	Ответ на заявление о разрешении установки илп перестановки •
котла должен быть сообщен заявителю не позже двух недель со дня полу-
чения заявления илп представления дополнительных данвых (если они
потребуются) с присоединением к этому сроку времени, необходимого
длп пересылки ответа заявителю.

59.	Разрешенный к установке, перестановке или употреблению по-
стоянный или подвижной котел не может быть приведен в действие без
предварительного освидетельствования его техническим инспектором НКТ.
О готовности котла к освидетельствованию владелец котла должен со-
общить подлежащему техническому инспектору НКТ.

60.	Освидетельствование котла (в порядке раздела 7-го настоящей
главы) должно быть произведено в возможно кратчайший срок, во вся-
ком случае, не позже истечения двойного срока, необходимого для про-
езда на место, с добавлением одной недели.

В случае непрпбытня в течение, указанного срока технического
инспектора НКТ, владельцу котла предоставляется право своими техни-
ческими спламп и за своей ответственностью произвести освпдетельство-
вапис котла, согласно настоящим Правилам, в присутствии лица, обслу-
живающего котел, п представителя комитета рабочих и служащих (если
последний имеется) и после этого пустить котел в ход. О результатах
освидетельствования и пуска котла в ход немедленно составляется акт
за подписью владельца котла (плп его уполномоченного) и указанных
выше лиц. Копия акта немедленно посылается подлежащему техническому
инспектору НКТ.

Паровой котел, пущенный в работу прн таких условиях, подлежит
освидетельствованию со стороны технического инспектора НКТ при пер-
вой же чистке котла и во всяком случае не позже шести месяцев после
приведепня котла в действие. Продление этого срока допускается с раз-
решения окружного (или соответствующего ему) органа труда или инспек-
ции труда путей сообщения, по принадлежности.

6. Обслуживание паровых котлов. 61. Владельцы котлов и лица,
заведующие паровыми котлами, обязаны поручить уход за котлами коче-
гарам в возрасте не менее 20 лет, обученным и имеющим соответствую-
щее удостоверение от органов по обучению кочегаров.

62.	Владельцы котлов и лица, заведующие паровыми котлами, обя-
заны иметь надзор за тем, чтобы кочегары точно соблюдали установлен-
ные для них правила.

63.	Если в котельном помещении установлено несколько паровых
котлов, то владелец котла должен поручить обслуживание нх такому
количеству кочегаров, при котором была бы обеспечена в полной мере
безопасность работы котлов. Количество кочегаров н нх нагрузка уста-
навливаются владельцем котла и контролируются техническпм инспекто-
ром НКТ.

64.	Если в котельном помещении занят один кочегар, то у него
должен быть помощник, который должен замещать кочегара во время
его отлучек.

Отступления от требования настоящей статьи допускаются лишь
с разрешения инспекции труда.

65.	Воспрещается поручать кочегару исполнение во время работы
котла каких бы то ни было работ, не относящихся к уходу за котлом:
например, доставлять топливо к котельной, производить ремонтные
работы и пр.

66.	Уход за паровой машиной, двигателем внутреннего сгорания,
дпнамомашвной или насосами может поручаться кочегарам лишь в том
случае, если эти установки находятся в самом котельном помещении.

7.	Освидетельствование паровых котлов. 67. Всякий находящийся
в употреблении паровой котел, ва который распространяются настоящие
Правила, должен подвергаться в установленные сроки техническому осви-
детельствованию, производимому технической инспекцией НКТ. Постоян-
ные котлы свидетельствуются в месте своего действия, а подвижные
котлы — в месте по указанию владельца котла.

Примечание. Освидетельствование котлов, принадлежащих Наркомвоепмору, про-
изводится в порядке, предусмотренном в приказе РБС СССР и НКТ ССОР от 7 сентября
1928 г. № РБС-283 НКТ—456 о техническом надзоре за котлами и приборами к ним,
подъемниками и подъемными механизмами береговой и судовой установки Наркомвоеи-
мора („Известия НКТ СССР*, 1928 г., № 44—45).

68.	Если после освидетельствования подвижной котел перевезен
в другое место, то назначенный срок следующего освидетельствования
сохраняет силу, за исключением случаев бездействия котла или его
ремовта (ст. 72).
То же правило соблюдается в отиошении подвижных котлов, осви-
детельствование которых произведено на заводах изготовления (или
ремонта) котлов.

61.	Цель технического освидетельствования парового котла заклю-
чается в том, чтобы выяснить состояние котла во всех его частях
и состояние котельнаго помещения, а также установить:

а)	отвечает ли состояние котла требованиям прочности и данному
разрешению на работу его;

б)	имеются ли прн котле все необходимые приборы п приспособле-
ния, требуемые настоящими Правилами, и находятся ли эти приборы
и приспособления в исправном состоянии.

70.	Техническое освидетельствование парового котла заключается:

а)	в наружном осмотре;

б)	во внутреннем осмотре;

в)	в гидравлическом испытании, соединенном с внутренним осмотром

71.	Очередные освидетельствования котла должны производиться нор-
мально в следующие сроки: наружный осмотр — один раз в год; внутрен-
ний осмотр — один раз в три года; гидравлическое испытание, соединен-
ию с внутренним осмотром, — одни раз в шесть лет.

В исключительных случаях, когда по условиям производства котел
не может быть остановлен для гидравлического испытания и внутреннего
осмотра в указанный в котельной книге (ст. 87) срок, последний может
быть продлен окружным (илн соответствующим ему) органом труда плп
инспекцией труда путей сообщения по принадлежности на время до трех
мсстев, если котел по своему состоянию не может вызвать никаких
сомнений относительно допустимости такой отсрочки.

72.	Внеочередные (досрочные) освидетельствования котла — гидра-
влическое испытание и соединенный с ним внутренний осмотр — произ-
водятся в следующих случаях:

а)	до пуска в ход котла, находившегося в бездействии в течение
двух плп более лет;

б)	если котел был снят с места;

в)	если прп ремонте котла была вынута жаровая труба илн друган
часть котла, имеющая наружный диаметр более 103 тт или сменено
более 15% всего числа связей, или 15% кипятильных или 25% дымо-
гарных труб, или сделана замена хотя бы части листа, или переклепано
не менее 15 рядом стоящих заклепок, нли не менее 25% всего числа
заклепок в каком-лпбо шве;

г)	после каждого ремонта котла, при котором была применена авто-
генная сварка или заварка.

73.	Результаты освидетельствований котла как очередных, так
н внеочередных с указанием сроков последующих освидетельствований
вносятся техническим инспектором НКТ в котельную книгу установлен-
ного образца (ст. 87).

74.	О производстве ремонта котла, после которого котел подлежит
досрочному освидетельствованию, владелец котла должен немедленно
известить технического инспектора НКТ.

Хютте, т. II.
После произведенного освидетельствования котла технический инспек-
тор НКТ должен внести в котельную книгу подробное описание произ-
веденного ремонта.

Сведения о ремонте котла, не требующего досрочного освидетельство-
1 ванпя его, а равно об остановках котла на чистку, владелец котла должен
вносить в особый пронумерованный журнал с указанием времени оста-
новки котла на ремонт или чистку и с кратким описанием произведен-
ного ремонта. Этот журнал должен предъявляться инспекции труда по
ее требованию.

75.	Техническому инспектору труда НКТ предоставляется право
.. во всякое время удостоверяться в точном исполнении требований на-
стоящих Правил и независимо от освидетельствований, предусмотренных
в ст. ст. 71 и 72, производить досрочные внутренние осмотры и гидра-
влические испытания котлов, если по состоянию котла такая проверка
его безопасности окажется необходимой.

О результах освидетельствования вносится запись в котельную
книгу с подробным изложением причин, вызывающих досрочное освиде-
тельствование котла.

76.	Наружный осмотр котла производится без остановки его дей-
ствия.

При этом осмотре технический инспектор НКТ должен обратить
внимание па то, в каком состоянии находятся котельное помещение,
обмуровка н топка котла и паропровода внутри котельной и правильно
ли работают питательные н водоуказательные приборы, манометр, предо-
хранительные клапаны, приборы для разобщения котла от паропровода
п спускные приборы п какие приспособления применяются для чистки
котла. Вместе с тем технический инспектор ПКТ должен проверить,
знаком ли кочегар со своим делом и в особенности с назначением
н употреблением имеющихся при котле приборов и знает лп он, какие
именно меры следует принять в случае понпженпя уровня воды в котле
плп повышения давления пара за допускаемые пределы.

77.	При внутреннем осмотре котла технический инспектор НКТ
должен обратить внимание преимущественно на состояние стенок, закле-
пок и связей как внутри, так и снаружи котла—на состояние жаровых,
дымогарных и кипятильных труб и распорных болтов, на состояние пи-
тательных труб внутри котла и соединительных труб между котлом,
с одной стороны, и водоуказателем—с другой, а также на прочность других
частей котла, на присутствие и физические свойства накипи и свойства
питательной воды и на состояние дымоходов как внутри, таки снаружи
котла.

Примечание, При применении котлов с рабочим давлением в 22 атмосферы или
выше котловладелец обязан иметь постоянный химический контроль за качеством пита-
тельной ВОДЫ.

78.	Котел перед внутренним осмотром и гидравлическим испыта-
нием должен быть остановлен, охлажден и тщательно очищен от накипи,
грязн, сажи и золы. Если при гидравлическом испытании осмотр котла
не может быть произведен без обнажения котла, то кладка нли одежда
его, по усмотрению техническаго инспектора НКТ, должна быть устра-
йена полностью или частью. Вся арматура котла должна быть тщательно
очнщева, краны и клапаны притерты, а фланцы крышки, люки и т. п.
плотно поставлены, чтобы через них не было течи во время испытания
гидравлическим давлением. Если котел соединен с другими работающими
котлами общим трубопроводом, то должны быть поставлены глухие фланцы,
вполне отделяющие осматриваемый котел как от паропровода, так и от
водопровода и спускной линии, во избежание проникновения в котел
пара плн горячей воды. При отоплении доменными и другими газами
котел должен быть наделено разобщен и от общего газопровода.

Котел до осмотра его техническим инспектором НКТ не должен
смазываться или натираться изнутри каким-либо составом, употребляемым
для предупреждения прикипания накипи плн против ржавения.

При работах внутри котла и в дымоходах употребление керосиновых
или иных ламп с легко вспламеняющимнся материалами не допускается.
Употребляемые при осмотре и при работах внутри котла и в дымоходах
ручные электрические лампы, а также провода к последним должны на-
ходиться под напряжением не свыше 24 вольт.

Техническим инспектором ПКТ могут быть даны, в случае надобно-
сти, дополнительные инструкции для приготовления котла к внутреннему
осмотру и гидравлическому испытанию.

79.	Прп испытании котлов гидравлическим давлением соблюдаются
следующие правила:

а)	Котел, предназначенный к употреблению при рабочем давлении
пара не более о атмосфер, подвергается при испытании действительному
давлению, вдвое более сильному, чем то наибольшее давление, при ко-
тором котел предназначен к работе, но во всяком случае не менее трех
атмосфер.

б)	котел, предназначенный к работе при рабочем давлении более
5 атмосфер, испытывается действительным давлением, увеличенным на
25% против наибольшего допускаемого для котла рабочего давления,
прн чем эго увеличение должно составлять не менее пяти атмосфер.

в)	Под прочным давлением котел держится в течение 5 минут,
после чего пробное давление постепенно убавляется до величины рабо-
чего давления, которое и поддерживается затем в котле все время, не-
обходимое д 'я подробного осмотра котла. В случае необходимости допу-
скается производство повторного пробного давленпя.

г)	Давление, которому подвергается котел при испытании, опреде-
ляется посредством выверенного контрольного манометра, который должен
быть доставлен техническим инспектором ПКТ.

Пасос для гидравлического испытания доставляется владельцем котла.

Гидравлическому испытанию подвергается вместе с котлом и вся
его арматура. При этом предохранительные клапаны должны быть закли-
нены, а водомерные стекла — перекрыты.

80.	Котел признается выдержавшим гидравлическое испытание, если:
а) в котле не оказывается признаков разрыва.

б)	не замечается течи (при этом выход воды через швы н заклепки
в виде мелкой пылп или мелких капель [так наз. слезки], а также выход
воды из кранов в других частей арматуры не препятствующий сохра-
81*
нению гидравлического давления на требуемой испытанием высоте, течью
нс считаются):

в)	не замечается видимых деформаций, остающихся но окончании
иснытаинй.

При появлении слезок в сварных швах котсл признается не выдер-
жавшим испытания.

81.	Если техническое освидетельствование котла обнаруживает не-
достатки, которые пе могут быть немедленно устранены, то техническим
инспектором НКТ назначается срок для устранения их, после чего котел,
по требованию технического инспектора НКТ, может быть подвергнут
вторичному освидетельствованию.

82.	Если при техническом освидетельствовании котла окажется, что
котел находится в состоянии, непосредственно угрожающем опасностью,
то действие котла должно быть немедленно остановлено, о чем состаг
вляется акт и делается подробная запись в котельной книге с указа-
нием причин остановки. По приведении котла в исправное состояние
котел до пуска его в ход должен быть вновь освидетельствован техни-
ческим инспектором НКТ.

83.	Если при техническом освидетельствовании котел окажется еще
годным к работе, по прочность его представляется сомнительной, то по
определению технического инспектора НКТ котел может быть допущен
к дальнейшему употреблению или при пониженьем рабочем давлении
пара, или с сокращением срока следующего очередного освидетельство-
вания, или при одновременном соблюдении обоих указанных условий.

84.	Если со дня постройки котла истекло 25 лет или если про-
исхождение и род материала котла неизвестны, то прп ближайшем
ремонте котла, после которого требуется досрочное его освидетельство-
вание (ст. 72) или при очередном внутреннем осмогре его, технический
инспектор НКТ, в зависимости от состояния котла, может потребовать,
чтобы было произведено за счет котловладсльца испытание материала
котла в одной из государственных лаборатории. Результаты испытания
должны быть сообщены техническому инспектору.

Испытание, предусмотренное настоящей статьей, производится с со-
блюдением циркуляра Отдела Охраны Труда НКТ СССР от 29 сен-
тября 1924 г. № 415/466 о временных нормах для испытании материала
старых паровых котлов („Известия НКТ СССР“, 1924 г., № 40) и цир-
куляра НКТ СССР от 10 марта 1926 г. № 61/330 о передаче вырезки
образцов и испытания материала старых паровых котлов („Известия
НКТ СССР", 1926 г., № 14).

85.	Наружный осмотр котла производится техническим инспектором
НКТ без предупреждения владельца котла о времени осмотра.

О подготовке котла к внутреннему осмотру и гидравлическому испы-
танию владелец котла уведомляет технического инспектора ПКТ по край-
ней мере за месяц до наступления срока освидетельствования. День
освидетельствования устанавливается затем по обоюдному соглашению,
а если последнее не будет достигнуто, назначается техническим инспекто-
ром НКТ.
Владелец котла обязан остановить котел не позднее срока, указан-
ного в котельной книге, подготовить котел к освидетельствованию и уве-
домить об этом технического инспектора НКТ (телеграммой, телефоно-
граммой или иным способом, обеспечивающим надежность и быстроту
сообщения).

Если в течение 3 дней со дня, назначенного для освидетельствования
котла, технический инспектор не прибудет, то владельцу котла предоста-
вляется право своими техническими силами и за своей ответственностью
произвести освидетельствование котла, согласно настоящим Правилам,
в присутствии лица, обслуживающего котел, и представителя Комитета
рабочих и служащих (если последний имеется) и после этого пустить
котел в ход. О результатах освидетельствования и пуска котла в ход
немедленно составляется акт за подписью владельца котла (или уполно-
моченного им лица) и указанных выше лиц, а копия акта немедленно
же посылается подлежащему техническому инспектору НКТ.

Паровой котел, пущенный в работу при таких условиях, подлежит
освидетельствованию со стороны технического инспектора НКТ при
первой же чистке котла и во всяком случае не позже 6 месяцев после
приведения котла в действие. Продолжение этого срока допускается
с разрешения окружного (или соответствующего ему) органа труда или
инспекции труда путей сообщения по принадлежности.

Be работы, связанные с подготовкой котла к освидетельствованшо
и с самим освидетельствованием котла, должны производиться владельцем
котла за его счет.

86.	Внутренний осмотр и испытание гидравлическим давлением кот-
лов, которые во время их бездействия опечатываются государственным
органом, производятся по соглашению технического инспектора НКТ
с соответствующим представителем этого органа.

87.	Владелец котла должен иметь для каждого котла особую, уста-
новленного образца, шнуровую книгу, скрепленную окружным (плп со-
ответствующим ему) органом труда или инспекцией труда путей сообще-
нии по принадлежности. В эту книгу вносятся результаты каждого осви-
детельствования котла (ст. 73). Прп переходе котла к новому владельцу
котельная книга должна быть передана вместе с котлом новому владельцу,
который о переходе к нему котла должен сообщить в окружной (или
соответствующий ему) орган труда или в инспекцию труда путей сообще-
ния но принадлежности.

88.	В удостоверение каждого произведенного гидравлического испы-
тания котла техническим инспектором НКТ выдается металлическая
бляха с выбивкой на ней иумера котла, наибольшего допускаемого рабо-
чего давления в атмосферах и времени следующего испытания котла.
Эта бляха прикрепляется на впдном месте котла пли на кладке его.

8.	Повреждения и взрывы паровых котлов. 89. О всяком значительном
повреждении котла или помещения, в котором он находится (в случае
пожара, наводнения, разрыва паропровода и т. и.), влахелец котла или
уполномоченное им лицо должно немедленно известить подлежащего
технического инспектора НКТ.
SO. В случае взрыва парового котла владелец котла илп уполномо-
ченное им лицо обязано немедленно уведомить об этом срочной телеграм-
мой плп иным способом, обеспечивающим максимальную быстроту со-
общения, окружной (или соответствующий ему) орган труда илп инспекцию
труда путей сообщения по принадлежности.

До составления акта о происшедшем взрыве поврежденные взрывом
постройки не могут исправляться, а части котла должны оставаться в том
самом положении, в каком они оказалвсь после взрыва котла, за исклю-
чением случаев, когда это представляет опасность длн жпзнп плп здо-
ровья людей или препятствует сообщению по дороге, находящейся в об-
щем пользовании.

Акт о взрыве составляется в установленном порядке прп непре-
менном участии технического инспектора НКТ.

91. Орган труда немедленно по получении направляет в НКТ со-
ответствующей союзной республики (в подлежащих случаях — через Крае-
вой плп Областной Отдел Труда) как копню первоначального уведомления
о взрыве парового котла (ст. 90), так и последующие данные расследо-
вания прпчпп взрыва. НКТ союзной республики немедленно по получении
направляет указанные материалы в НКТ СССР.

Инспекция тру а путей сообщения направляет укаваиные материалы
непосредственно в НКТ СССР.

III.	Пароперегреватели.

1.	Материал и конструкция пароперегревателей. 92. Материалы для
постройки пароперегревателей должны соответствовать нормам, устано-
вленным НКТ СССР.

Применение чугуна прн изготовлении тех частей пароперегревателей,
которые подвержены внутреннему давлению, не допускается.

Трубы, пз которых состоит поверхность нагрева пароперегревателя,
должны быть цельнотянутыми.

Прп изготовлении змеевпков допускается сваривание их из несколь-
ких труб. Одпако сварка в местах изгиба труб не допускается.

2.	Арматура и гарнитура пароперегревателей. 93. Каждый паропере-
греватель должен быть снабжен предохраните гьным клапаном, диамптрчм
не менее 25 тт.

94-	Клапан должен быть открытым и доступным для осмотра и про-
верки его действия.

95.	Нагрузка иа клапан должна быть такова и должна быть отрегу-
лирована таким образом, чтобы клапан открывался в случае установки
его па подводящей линии насыщенного пара при превышении давления
в пароперегревателе на 10% сверх допускаемого рабочего давления.

В случае установки предохранительного клапана на исходящей линии
он должен открываться точно при рабочем давлении —с том, чтобы до-
стигалась возможность проникания пара через пароперегреватель и охла-
ждение последнего при внезапном прекращении отбора пара из котла.
Предохранительный клапан должен быть снабжен пароотводящей трубой,
обеспечивающей безопасность обслуживающего персонала.
В случае если на паровой трубе, соединяющий паровое пространство
котла с перегревателем, не установлено напорного приспособления, поста-
новка предохранительного клапана на перегревателе необязательна.

96.	Пароперегреватель должен быть снабжен приспособлением для
удаления пз него воды путем спуска ее в ппжней точке, где это позволяет
конструкция.

97.	При выходе пара из пароперегревателя на штуцере камеры или
соответствующей трубе должен быть установлен прибор для измерения
температуры перегретого пара.

98.	Пароперегреватель должен быть снабжен запорным приспособле-
нием, отъединяющим его от паровой магистралп.

3.	Помещение для пароперегревателей. 99. Помещение, в котором
устанавливаются пароперегреватели совместно с паровыми котлами, должно
удовлетворять требованиям ст. ст. 31—51 настоящих Правил.

4.	Порядок разрешения установки и перестановки пароперегрева-
телей. 100. На установку плп перестановку пароперегревателей владелец
должен получить разрешение окружного (пли соответствующего ему)
органа труда или инспекции труда путей сообщения по принадлежности на
тех же основаниях, как п при установке илп перестановке паровых котлов.

В случае одновременной установки пароперегревателей с котлами,
в заявлении о выдаче разрешения на установку котлов указываются также
все необходимые сведения, относящиеся к пароперегревателям.

5.	Обслуживание пароперегревателей. 101. Наблюдение за исправным
состоянием пароперегревателей и за правильным обслуживанием их возла-
гается на лицо, заведующее паровыми котлами.

102. Обслуживание пароперегревателя, установленного в общей обму-
ровке с котлом, поручается кочегару, обслуживающему данный котел.

Обслуживание самостоятельного пароперегревателя, установленного
для группы котлов плп установленного в отдельном помещении, пору-
чается отдельному кочегару.

6. Освидетельствование пароперегревателей. 103. Всякий находящийся
в употреблении пароперегреватель должен подвергаться в установленные
сроки (ст. 106) техническому освидетельствованию, производимому техни-
ческим инспектором НКТ.

-101. Цель технического освидетельствования пароперегревателя за-
ключается в том, чтобы выяснить его состояние во всех его частях,
а также установить:

а)	отвечает ли состояние пароперегревателя требованиям прочности
и данному разрешению на работу его;

б)	имеются ли прн пароперегревателе все необходимые приборы
п приспособления, требуемые настоящими Правилами, и находятся лп
приборы и приспособления в удовлетворительном состоянии.

105.	Техническое освидетельствование пароперегревателя заключается:

а)	в осмотре его и

б)	в гидравлическом испытании.

106.	Очередные освидетельствования самостоятельных пароперегре-
вателей должны производиться в такие же сроки п иа тех же основаниях
как это установлено для паровых котлов (раздел 7-й главы II).
Освидетельствование пароперегревателей, входящих в состав котлов,
должно производиться одновременно с освидетельствованием котла.

107.	Внеочередные (досрочные) освидетельствования пароперегрева-
телей производятся в следующих случаях:

а)	до пуска пароперегревателя в ход после бездействия в течение
двух пли более лет;

б)	при переустановке на другое место.

108.	Результаты освидетельствований пароперегревателей вносятся
техническим инспектором НКТ:

а)	в котельную книгу того парового котла, в состав которого входпт
пароперегреватель, и

б)	в отдельную котельную книгу самостоятельных пароперегревателей.

7.	Повреждение и взрывы пароперегревателей. 109. Прп всяком
значительном повреждении или взрыве пароперегревателя соответствеино
применяются ст. ст. 89 — 91.

IV. Водяные экономайзеры для постоянных паровых нотлов.

1.	Материал водяных экономайзеров. 110. Материалы для постройки
водяных экономайзеров должны отвечать нормам, установленным НКТ
СССР (см. Приложение *).

Применение чугуна допускается при изготовлении водяных эконо-
майзеров для паровых котлов, работающих с давлением не свыше
22 атмосфер.

Применение чугуна при изготовленпп водяных экономайзеров для
паровых котлов, работающих с давлением свыше 22 атмосфер, допускается
в каждом отдельном случае только с разрешения ПКТ СССР.

2.	Арматура и гарнитура водяных экономайзеров. 111. Каждый
экономайзер должен быть снабжен одним предохранительным клапаном,
расположенным при входе воды в экономайзер, и одним предохранитель-
ным клапаном при выходе воды. При этом один из клапанов должен быть
обязательно расположен в паиболее высокой части экономайзера.

В случае, если на напорной линии питательного насоса к экономай-
зеру (в непосредственной близости от насоса плп в каком-либо другом
месте этой напорной линии) уже имеется предохранительный клапан,
постановка второго предохранительного клапана непосредственно у эко-
номайзера со стороны входа воды не требуется.

112.	Диаметр предохранительного клапана, устанавливаемый по
практическим данным заводов-изготовителей, должен составлять не менее
25 тт и увеличиваться в зависимости от количества воды, пропускаемой
через экономайзер.

113.	Водоотводная труба от предохранительного клапана должна
иметь всегда открытый конец, т.-е. пе должна иметь каких-либо кранов
или вентилей.

114.	Клапан должен быть доступным для осмотра и пооверки его
действия.

’) Это Приложение будет опубликовано в одном нз блнжа'ших номеров „Изве-
стий НКТ СССР".
115.	Нагрузка па клапан должна быть такова п отрегулирована таким
образом, чтобы клапан со стороны входа воды в экономайзер открывался
при превышении давленпя в экономайзере на 25% сверх допускаемого
рабочего давленпя в котле, а клапан со стороны выхода воды из экоио-
майзера открывался прп превышении давления на 10% сверх допускае-
мого рабочего давления в котле.

В случае если нагрузка на клапан, соответствуя указанным нормам,
окажется практически недостаточной (что может иметь место при больших
экономайзерах и сильно развитой сети трубопроводов, обладающих зна-
чительными сопротивлениями), то допускается отступление от указанных
норм (10% и 25%) в сторону увеличения нагрузки. Однако это увели-
чение нагрузки должно быть произведено без излишнего запаса, с расче-
том лишь па обеспечение нормального питания котлов, чтобы предохра-
нительные клапаны не начинали действовать преждевременно.

116.	В верхних точках экономайзера должны быть установлены
краны или устроены другие приспособления для удаления из экономай-
зера скопляющегося воздуха.

Каждый самостоятельный экономайзер должен быть снабжен запор-
ными приспособлениями на питательной линии, со стороны входа в вы-
хода воды, и соответственной обводной питательной к котлу линией.
Запорные прпспособления должны быть расположены таким образом,
чтобы при выключении экономайзера хотя бы один предохранительный
клапан оставался включевным в общую систему экономайзера и смог
в нужный момент выполнить свое пазначснпе. При выключении эконо-
майзера должна быть обеспечена возможность выключении его со сто-
роны газов.

117.	Каждый экономайзер должен быть снабжен манометром, шкала
которого должна быть отчетливо видна лицу, наблюдающему за пптапием
котлов водой, а также должен быть снабжен фланцем прп манометре
для прикрепления контрольного манометра.

118.	Прп входе и выходе воды из экономайзера должны быть устроены
моста (гнезда) для вставки термометра. При этом на выходе воды из
экономайзера обязательно должен быть установлен термометр.

119.	В нижней точке экономайзера должно быть устроено вполне
доступное для обслуживания приспособление (кран, вентиль, задвижка)
для спуска воды п осадков прн промывке.

Экономайзеры, в которых обеспечено лишь холодное опоражнивание
путем удаления какой-лпбо соединительной части, поставленной на бол-
тах, плп путем вывертывания пробки,—допускаются к дальнейшей работе
без упомянутого выше спускного приспособления.

120.	В случае устройства сгонных линий, служащих для возможности
прокачивания воды через экономайзеры при остановке питания котлов
или прн нх растопке, — необходимо пли каждый экономайзер снабдить
самостоятельной сгонной трубой пли обеспечить такое устройство общей
у экономайзеров сгонной сети труб, чтобы вода из одного экономайзера
не могла проникать через сгонную трубу в какой-либо из соседних
экономайзеров.
Диаметр сгонпой трубы должен составлять не меиее 40 тт.

Непосредственно за сгонными вентилями должны быть устроены
лючки—глазки для контроля движения воды.

Требования настоящей статьи относятся также и к группам парал-
лельно работающих экономайзеров

121.	В впду возможности (в зависимости от рода топлива, условий
эксплоатацип и устройства газоходов) попадания в газоходы продуктов
неполного сгорания и возможности взрыва последних—вблизи экономай-
зеров в газоходах в местах, к которым закрыт доступ людей, должны
быть, по возможности, устроены достаточных размеров отдушины, при-
крытые легкими заслонкамп (клапанами). Через эти отдушины не должно
происходить просачивание газов в помещение.

3. Помещения для водяных экономайзеров. 122. Помещение, в ко-
тором устанавливаются водяные экономайзеры совместно с паровыми
котлами, должно удовлетворять требованиям ст. ст. 31 — 51 настоящих
Правил.

123.	При установке экономайзера в самостоятельном помещении
последнее должно быть устроено пз несгораемых или защищенных от
возгорания материалов. Оно должно быть достаточно просторным для
возможности свободного обслуживания экономайзера и выемки его эле-
ментов в необходимых случаях (осмотр, ремонт, чистка).

124.	Помещение экономайзера должно достаточно освещаться есте-
ственным светом.

В случае невозможности осуществления этого требования, допу-
скается устройство достаточного искусственного освещения.

4.	Порядок разрешения установки и переустановки водяных экономай-
зеров. 125. На установку плп перестановку водяных экономайзеров как
в одном помещении с паровыми котлами, так и в отдельном помещении,
владелец должен получить разрешение окружного (пли соответствующего
ему) органа труда плп инспекции труда путей сообщения по принад-
лежности иа тех же основаниях, как п при установке паровых котлои
(ст. ст. 54—60).

В случае одновременной установки экономайзеров и котлов в заявле-
нии о выдаче разрешения на установку указываются также все необхо-
димые сведения, относящиеся к экономайзерам.

6. Обслуживание водяных экономайзеров. 126. Наблюдение за испра-
вным состоянием экономайзеров и за правильным обслуживанием их
возлагается на лицо, заведующее паровыми котлами.

127.	Обслуживание экономайзеров, составляющих общей аггрегат
с котлом, возлагается па соответствующих кочегаров, обслуживающих
котлы.

Уход за экономайзером, установленным для группы котлов илп же
установленным в отдельном помещении, возлагоется иа специальное лицо

128.	Работы в газоходе но ремонту экономайзеров должны произво-
диться лишь после того, как место работы надежно ограждено от
возможности проникания газов из соседних боровов работающих котлов.
Это ограждение должно быть устроено путем перекрытия васлонок и за-
пора их на замок, замазывания глиной неплотностей, постановки вре-
менных кирпичных стенок и т. п.

6 Освидетельствование водяных экономайзеров 129. Всякий нахо-
дящийся в употреблении водяной экономайзер должен подвергаться в уста-
новленные сроки техническому освидетельствованию, производимому
техническим инспектором ПКТ.

130.	Цель технического освидетельствования водяного экономайзера
заключается в том, чтобы выяснить его состояние во всех его частях,
а также установить:

а)	отвечает ли состояние экономайзера требованиям прочности и
данному разрешению на работу его:

б)	имеются ли прп нем все необходимые приборы и приспособления,
требуемые настоящими Правилами, и находятся ли приборы и приспо-
собления в удовлетворительном состоянии.

131.	Техническое освидетельствование водяного экономайзера заклю-
чается:

а)	в осмотре;

б)	в гидравлическом испытании.

132.	Очередные освидетельствования водяных экономайзеров должвы
производиться в те же сроки и на тех же основаниях, как это уста-
новлено для паровых котлов (раздел 7-й главы П).

При этом пробное давление определяется формулой 1,25	( 5 атмо-

сфер, где р — рабочее давление в котле, обслуживаемом экономайзером

Освидетельствования должны приурочиваться, если это технически
возможно, к очередным освидетельствованиям котлов.

Внеочередные (досрочные) освидетельствования экономайзеров—гид
равлическое испытание и соединенный с ним осмотр — производятся
в следующих случаях: а) до пуска в ход экономайзера, находившегося
в бездействии в течение двух плп более лет; б) при переустановке ва
другое место; в) по ле каждого крупного ремонта.

133.	Результаты освидетельствований экономайзеров вносятся тех
ническим инспектором НКТ.

а)	в котельную книгу того парового котла, который обслуживается
отдельным эковомай.зером;

б)	в отдельную котельную квигу, заведенную для экономайзера,
обслуживающего несколько (группу) паровых котлов.

7.	Повреждения и взрывы водяных экономайзеров. 134. При вся-
ком значительном повреждении илп взрыве эконом шзера соответственно
применяются ст. ст. 89 — 91 настоящих Правил.

V. Ответственность за нарушения настоящих правил.

135. Нарушения настоящих Правил преследуются в сдедую'цем по-
рядке:

а)	нарушения, которые содержат признаки преступлений, пресле-
дуемых в судебном порядке, преследуются в уголовном порядке, согласто
законодательству союзных республик;
б)	прочие нарушения преследуются в административном порядке
путем наложения штрафов в размере ие свыше ста рублей на основа-
ниях, установленных постановлением ЦПК и СНК СССР от 2 января
1929 г. о мероприятиях по борьбе с нарушениями законодательства о
труде (Собр. Зак. СССР, 1929 г., № 4, ст. 31 *).

Приложение к ст. 8 Правил устройства, установки, содержания
и освидетельствования паровых котлов, пароперегревателей и
водяных экономайзеров.

Нормы иа материалы для изготовления паровых котлов с рабочим давлением
до 22 атмосфер включительно пароперегревателей и водяных экономайзеров.

1.	Котельные листы из литой стали (железа).

1.	Котельные и топочные листы прокатываются из мартеновского
металла следующих марок: „Ст. 2-норм. “ (сталь 2-иормальная), „Ст. 3-норм. “
(сталь 3-нормальная) и „Ст. 4-норм.“ (сталь 4-нормальная).

О применении указанных марок прп изготовлении отдельных частей
котлов см. ниже ст. 3 настоящего раздела.

2.	При производстве испытаний и проб металл должеи соответство-
вать следующим нормам (см. стр. 506).

Примечание 1. Допускается повышение временного сопротивления Д против
вышеуказанных па 2 Дд/won2 при условии удовлетворительности относительного удлинения
г и технологических проб.

Примечание 2. Допускается понижение относительного удлинения г против выше-
сказанных на 0,5% (абсолютных) прн условий удовлетворительности временного сопро-
тивления R и технологических проб.

Примечание 3. В случае испытания котельного нлн топочного железа толщиной
более 20 тт допускается понижение относительного удлинения i иа 10% (относитель-
ных) от величин, указанных в настоящей статье.

Примечание 4. Проба загибом на иезакаливаемость листов толще 30 тип произ-
водится:

для марки Ст. 2 — вокруг стержня диаметром, равным тотщине образца;

для марки Ст. 3 — вокруг стержня диаметром, равным двойной толщине образца;

дтя марки Ст. 4 — вокруг стержня диаметром, равным тройной толщине образца.

Примечание 5. Проба на свариваемость для лн тов толще 30 тт не произво-
дится.

3.	Котельные п топочные листы в зависимости от условий, при кото-
рых будут работать изготовляемые из них части в эксплоатации паро-
вого котла, а также в зависимости от условий изготовления частая, раз-
деляются на три категории:

а)	Огневые листы, применяющиеся при изготовлении тех частей
котла, которые будут подвергаться действию газов в первом газоходе
с температурой выше 700° Ц, или при изготовлении котла будут под-
вергаться горячей обработке или сварке.

Для огневых листов должна применяться марка Ст. 2-иорм.

б)	Бортовые листы, применяющиеся для изготовления частей котла,
которые будут подвергаться действию газов с температурой менее 700° Ц
и при изготовлении будут подвергаться горячей обработке (штампованию,
бортованпю). В этом случае может применяться марка Ст. 3-норм.

‘) „Известия НКТ СССР", 1S29 г.,	35-46.
в)	Листы, применяющиеся для изготовления частей котла, которые
будут подвергаться действию газов с температурой менее 700° Ц и при
изготовлении ие будут подвергаться горячей обработке (штампованию,
бортовавию. В атом случае может применяться марка Ст. 4-иорм.

II.	Заклепки.

А. Сталь прокатная для заклепок.

4.	Стальные прутки для заклепок изготовляются из мартеновского
металла следующих марок: Ст. 2-норм, и Ст. 3-норм.

5.	При производстве испытаний и проб металл для стальных прут-
ков дол»:ен соответствовать следующим нормам (cv. стр. 507).

Примечание 1. Допускается повышение временного сопротивления Л против выше-
указанного на 2 kfflmm2 в случае удовлетворительности относительного удлинения г и
тсанологических проб.

Примечание 2- Допускается понижение относительного удлинения i против выше-
указанного па 0,5% в случае удовлетворительпостн временного сопротивления Л и техно-
логиче» к их пр< б.

Примечание 3. Проба загибом на незакаливаемость прутков диаметром больше
30 тт производится:

для марки Ст. 2 вокруг стержня диаметром, равным толщине образца;

для марки Ст. 3 вокруг стержня диаметром, равным двойной толщине образца.

Б. Заклепки (полуфабрикат).

6.	Заклепки всех типов с диаметром в 9 тт изготовляются ив
металла марок: Ст. 2-норм, плп Ст. 3-норм, по размерам нормального
сортамента заклепок (см. И ром стандарт №№ 1С00, 1301, 1С02) и под-
вергаются следующим пробам (см. стр. 507).

Примечание 1. Для испытания на осадку от заклепки отрезается цилиндр длиной
h — 2й, где d — диаметр стержня заклепки.

Примечание 2. Испытание загибом на незакаливаемость производится ва заклей-
ках, длина которых больше 4d, где d—диаметр стержня заклепки.

III.	Сталь прокатная для котельных связей и анкеров.

7.	Прутки для котельных связей и анкеров изготовляются согласно
указанию загаза из мартеновского металла следующих марок; ст. 1-повыш.
Ст. 1-норм., Ст. 2-норм, н должны соответствовать следующим нормам
(см. стр. 508).	.

Примечание 1. Допускается повышение временного сопротивления Л против выше-
указанного на 2кд тт2 в случае удовлетворительности относительного удлинения г и
технологических проб.

Примечание 2. Допускается нонижеин’ относительного удлинения i па 0,5%
(абсолютных) в елзчае удовлетворительпостн временного сопротввлепия Л и технологи-
ческих проб.

Примечание 3- Допускается понижение относительного удлинения i па 10% (otijoc.i-
тельпнх) пт указанных выше величин в случае испытания прутков днаметром выше 40m.

Примечание 4. Проба загибом на закаливаемость прутков диаметром больше
30 тт производится для всех марок металла загибом вокруг стержня диаметром, равным
трлщиие образца.
IV. Трубы стальные: кипятильные и дымогарные, пароперегревательные
водяные для горячей воды под давлением, экономайзерные трубопроводы,
паропроводные и нефтепроводные (для подачи подогретой нефти под
давлением).

8.	Трубы изготовляются из литой мягкой стали, при чем могут быть:
а) сварные (сваренные в нахлестку);

б)	цельнокатавные или цельнотянутые.

9.	Трубы подвергаются нижеследующим технологическим пробам:

а)	Проба на раздачу. Величина раздачи должна быть: при толщине
стенки трубы до 4 шт—6% от первоначального наружного диаметра
трубы и при толщине стенки трубы свыше 4 тт — соответственно 4%.

б)	Проба на бортование. Пробу на бортование можно производить
на трубах диаметром более 30 тт.

Трубы с толщиною стенки до 6 тт должны отбортовываться при
комнатной температуре наружу на 9096.

Ширина отгибаемого борта должна быть: для труб диаметром до
60 тт не менее 8 тт, для труб диаметром, большим 60 тт, ширина
борта увэличнвается ва 1 тт на каждые 10 тт увеличения диаметра
трубы свыше 60 тт.

в)	Проба на сплющивание (только для сварных труб).

Испытание на сплющивание производится следующим образом. Отре-
зок трубы длиной, равной примерно наружному диаметру трубы, сплю-
щивается легко ковкой вплотную; наибольший размер просвета в полу-
чающейся в месте сгиба петли не должен превосходить 0,25 толщины
стенки трубы. При сплющивании не должно обнаруживаться надрывов
в трещин даже и в том случае, если сгиб происходит по месту сварки.
Сплющивание производится при темно-красном калении.

г)	Испытание гидравлическим давлевием.

Трубы кипятильные, нароперегревательные и водяные для горячей
воды под давлением (в том числе экономайзерные трубопроводы) испы-
тываются гидравлическим давлением равным РХ2.5 at,, но не
ниже 30 at., где р есть предписанное рабочее давление трубы.

Дымогарные трубы испытываются гидравлическим давлением, рав-
ным Р— 2,5 р, но не ниже 30 ат., где р есть предписанное рабочее
давление трубы.

Трубы паропроводные и нефтепроводные (для подачи подогретой
нефти под давлением) испытываются гидравлическим давлением не ниже
следующих значений:

Рабочее давление Пробное давление

Icg/mm2	kgjmwt
10	24
16	35
20	45
25	55
Все трубы при испытании гидравлическим давлением обстукиваются
ручником весом 0,6—0,8 кд, при чем онп не должны обнаруживать при-
знаков течи.

V. Чугунное литье.

10.	Чугунное литье по своим свойствам разделяется на следующие
две марки:

Чл. 2 — для ответственных отливок, т.-е. таких, которые предна-
значены для работы под давлением воды или па]>а.

Сопротивление этого места изгибу должно быть не менее 28 kgjmnfi.
Стрелка прогиба должна быть не менее 6 тт.

Чл. 3 — для неответственных частей (опоры, обмуровки и пр.) это
литье не испытывается.

11.	Материал литья для ответственных отливок испытывается на
изгиб. Испытание производится над необработанными образцами в 650 тт
длины, 30 тт диаметром, при расстоянии между опорами в 600 тт.
Сопротивление изгибу определяется по формуле 0,0557 р, где р — груз,
доводящий пробу до излома.

12.	Образцы для испытания должны быть отлиты одновременно с из-
делиями пз одного и того же ковша.

13.	Пробные куски должны быть взяты для каждой отливки весом
500 кд. Для группы более мелких отливок, если они идут из одной
плавки, допускается брать одну пробу на 1 000 kgs отливки.

14.	Материал после отжпга должен удовлетворять нижеследующим
нормам: временнсе сопротивление на разрыв должно быть не менее
30 kgjmwfi.

Относительное удлинение г иа длине 100 ст образца диаметром
20 тт должно быть не менее 16%.

VI. Листы красной меди топочные.

Согласно ОСТ 347).

15.	Временное сопротивление на растяжение R должно быть не
менее 22 kgfninfi, относительное удлинение г должно быть не менее 35%
при условии отсутствия признаков расслоения на испытуемом образце.

Допускается понижение временного сопротивления R до 21 kgjmm*
прп условии одновременного повышения относительного удлинения i из
расчета 0,2% на каждые 0,1 кд)тт2 понижения временного сопротивления

16.	Образцы должны выдержать пробу ва загиб в холодном состоя-
нии, шротную на 180° без расслоения испытуемого образца.

VII. Заключительные положения.

17.	С изданием настоящих Норм отменяется циркуляр НКТ СССР
от 22 февраля 1926 г. № 43/318 об основных данных для испытания
литого железа, предназначенного для изготовления паровых котлов, п
приложение к нему основных данных для испытания литого железа, пред-
назначенного для изготовления паровых котлов („Известия НКТ СССР",
1926 г., № 10 — 11).
Котельные листы из литой стали (железо) (см. стр. U52).	X				
Наименование марки	Испытание, растяжением		Проба загибом на незакаливаемость. Загиб на 180° при диаметре оправки	to  Проба па свариваемость.  Загиб на а0 при диа- метре оправки
	R fig/mm?	/°/0 яе менее.  Длиин. образ.		
Ст. 2-норм		33 — 42	25	бУ = 0 (вплотную)	d — 90°  d = 2,55, где “S“ — толщ, лпста м
Ст. 3-норм			37 - 45	22	<f==lS	rf = 60°	|  tf = 2S	£  (по особым указаниям заказа)
Ст. 4-норм. .	...	42-50	20	d = 2S	Не производится
Число испытаний и проб от одного листа ......	Одно (попе- рек прокатки)	—	Одна	Одна
Методология испытания. Пром- стандартметалл № 		100а	по	112	113
^таль прокатная для ::отель:’ых связей и анке/св (см. стр.:
Алфавитный указатель к II тому Hfitte.

Цифры с правой стороны указывают страницы второго тома.

Автоматы 840, 841.

Автомобили грузовые 1000.

Авто-прожектора 1180.

Автотрансформаторы 1320.

Акания 866.

Аккумулятор пара 565.

Аккумуляторов, напряжения (электр.),
регулирование 1213.

—, упругих, включенное 339.

—, электр., установка и включение
1211.

Аккумуляторы 369.

—, гидравлические 369.

—, свинцовые (электр. 1208.

—, щелочные (электр.) 1212.

—, Юпгдера 1213.

Актиничность источников света 1178.

Алигаторьт 927.	'

Алкоголь 707. 7)9.

Алюминий 1189, 1190, 1400.

Амбары 1047.

—, с воропкамп для зерна 1044.

— шахтные 1045.

Ампер 1182, 1183.

Амперметр 1337, 1338, 1347.

Амперсскунда 1183,

Амперчас 1183.

Анатомия 357.

Аппараты, напн являющие, в паровых
турбинах 662.

Арматjpa для трубопроводов, диаметры
ее, табл. 41,
— ламп 1166, 1167
— паровых котлов 467.

— труб, скала давлений для нее 39.

— цилиндров 626.

Ацетилен 719, 724, 1157.

Баланс тепла 424.

Балансир 989.

Балки анкерные 516.

—, колосниковые опорные 428.

— (фермы), крановые 959, 964.

Барабан канатный 920-

— ценной 913.

Барабаны для наматывания 932.

-	котельные 408.

—	фрикционные 931-

Беизип 707, 719, 721, 724, 1153.

Бензол 707, 719, 721, 724. 1153.

Блок 897.

—	канатный 820.

Блоки винтовые 900.

с цилиндрическими, зубчатыми ко-
лесами 901.

—	ценные 900, 913.

Болтов, допускаемые напряжения 12.

—	, закрепление 21.

—	, обе 1ужпваппе 19.

—, предварительная затяжка 14.

—	, предохранение от повреждения 24.

—	, различи, формы 20.

Болты пз стали 13.

—	нажимные 20.

— на1яжпые 20.

—	пустотелые для закрепл. труб 20.

—	растянутые 20.

—	сжатые 20.

— скрепляющие 15.

— с шестигранной головкой, нарезка,
табл. 19.

Боров парового котла 444.

Бронза 1400.

— алюминиевая 1189.

Бук 866.

Бумага изолирующая 1206.

— мпгапитовая 1204, 1206.

— эксцельспор 1206.

Бурты (в трубах) 46.

Вагопсткп, моторные 998.

— ручные 997.

—	электрические 999.

Ва^оп-могоры, полевые 1004.

Вагонов, выгрузка 1010, 1012.

-	, опрокидыватели 1010.

—	, боковые 1013.

—	, двойные 1014.

—	, круговые 1013.

—	, ценные 1015.

Вагоны опрокидывающиеся 1008.

—	, подвесные 1009.

саморазгружающисся 1008.

Вала, производительность, табл. 172, 174.

—, число оборотов 172, 174.

Валов, гибких, диаметры 190.

—, длина 177.

—, изгиб и колебания при изгибе
175.

—, измене пне направления движения
186.

—, качающихся, автоматическое вкл»-
чеипе и выключение 212.

—, колебания 825,
Валов, крестовое шарнпрпое соединение
187.

—	, кривошипное Соединение 191.

—	, цанряжгнпе 171.

—	, приводных, конструкция 176.

—	, смещение осей 190.

—	, соед-r силе 180.

—	втулками 180.

—, дисковое 182.

—, кривошипное 187.

—	, год углом 186.

—	, серьгой 187.

—	, сцепление муфтами 204.

—	, устройство 171.

Валы, выключающие механизмы для них
191.

—	гибкие 190.

—	для двигателей 177.

—	коленчатые 142.

—	, расчет их 144.

—	приводные, материал для них 176.

-	скручивание и колебания при за-
кручивании 173.

—	, трение в них 192.

—	, шарнирные 188.

Ватт 1182, 1183.

Ваттметр 1338, 1340, 1348.

Ваттсекунда 1183.

Величина котла 379.

Вентили 69.

—	возвратные 80.

—	дроссельные 87.

—	запорные 71, 627.

конструкции 83.

—	паровые 469

—	поршневые 76.

—	, поперечп е сечение щели 82.

—	к потери напора 73, 79.

—	предохранительные 79.

—	, разгрузка веит. 75.

—	, размеры веит. 70.

—	самозанпрающпеся 80.

—	, строительная длина, табл 74.

—	управляемые 76.

Вентилятор Рута 1118-

Вентиля, удары 82.

Вентиляторы 1102, 1120,

• — шахтные 1122, 1124.

— цешробежпые 1039.

Вес аккумуляторов 1210.

—	дымовых труб, Td б л. 453.

—	зубчатых колес 257

Веса шкивов, табл. 308.

Весы пружинные 3 2.

Ветра, скорость, табл. 372.

Взрывы даровых котлов 487.

Впит, бесконечный 272.

—	глобоидный, с колесом 274.

Винтов, закручивание, под нагрузкой 13.

расчет 12.

Виты 11.

— Архимедовы 378.

—	водоподъемные 878.

-	для дерева 15.

—	зажимные 20

Вппты закрепительные 20.

—	запорные 20.

—	нажимные 11.

—	натяжные 11.

—	отжимные 20.

—	передающие движение 13.

—	транспортерные 1018.

—	устаноиптсльные 20.

Висмут 1189. .

Вкладыши 156.

Включатели для трубопроводов 66.

Включатель, планетный 270.

Включение, автоматическое, качающихся
валов п рычагов 212.

—	перед 1ч 264.

Вода, питательная, для паровых котлов
458.

—, рабочее давление воды в трубопро-
водах 39.

Водоотводчнк 628.

Водоотделитель 628.

Водород 707, 1190.

Воды, горячей, собиратель 369.

—	, питательном, очистка 463.

—	, испарением 467.

—	, механическая 463.

—	, химическая 463, 464, 465.

—	, электрическая 467.

—	, подогревание 458.

—, подог репаи и о, отводным паром 462

—, спуск нз котла 471.

—, уровня в котле, указание 472.

электрические подогреватели 1427.

Водяных двигателей, экономичность 368.

Возбудители колебаний 320.

Возбуждение (электр.) машины 1215.

Воздуха, присутствие в питательно и вод**

414.

Воздуходувки поршцевые 1102, 1106.

— струйные 1102, 1137.

Волны, блуждающие 1199.

Вольт 1182, 1133.

Вольтампер 1183.

Вольгме.р 1337, 1338, 1347

—	двойной 1342.

Ворот 897.

Втулки 10.

—	конические 11.

—	из стали 181.

—	из чугуна 181.

Выключатели, автоматические подъемные
77

—	для трубопроводов 66.

—	для труб, дифференциальные 89.

—	, подъемные 69, 71.

—	, электр. ступенчатые 1238.

Выпрямители, улсктр. 1306.

—	, каллопдпыс 1334.

—	, катодные 1333.

—	механические 1834.

—	, ртутные 1329, 1332.

—	, с аргоном 1333.

—	, с лампами накаливания 1833.

—	, стеклянные 1331.

— электролитические 1334
Выпуски-раструбы 46, 51.

—	-фланцы 46, 51.

Выбор системы чека 1382.

Выгрузка вагонов 1010, Ю12.

Выдавливание углублений 807.

Выпуска, предварение 527.

Выравнивание иодачи ж дкостп или газа,
табл. 340.

Высверливание дыр в листах 26.

Высота гайки, табл. 13.

Вытяжка. 805.

Выхлоп через прорезы 619, 621.

Вязкость в град. Зиглера, табл. 148.

—	смазочных материалов 148, 155.

—	, удельная, табл. 90.

Газ болотный 707.

—	воздушный 1157.

— генераторный 439, 707, 724.

— коксовальных печей 724.

— колошниковый 707, 719.

— масляный 1156.

— светильный 707, 719, 724, 1154.

Газов, горячих, использование 440.

—	, продольные колебании 339.

—, рабочее давление в трубопроводах
39.

Газоль 707, 724.

Газосгустител is 1102.

Газы, выхлопные 702.'

—	, расчет потерь давления для них 81.

Гаек, закрепление 23.

—	, обслуживание 19.

—	, различные формы 20.

Гайка нажимная П, 20.

—	натяжная 11, 20.

—	ударная 19.

Гайки, высота в диаметр, табл. 13.

—	пз бронзы 13.

—	из мягкого металла 13.

—	пз чугуна 13.

—	пз стали 13.

Гальванометр 1337, 1341, 1350.

— вибрационный 1341.

Гаусс 1183.

Гексап 707.

Генераторов, элсктр., параллельное сое-
дине ине 1232.

—	> регулирование напряжения 1231,
1258.

Генераторы, электгшческие 1215.

—	аеннхронныо 1283.

—	, элсктр., безваттного тока 1198.

, для п. ожекторов 1230.

—, на постоянное напряжение 1228.

—, однофазные 1256.

—, последователь!!. возб)ждсппя 1226.

— пост, тока 1225.

—, пост, тока при переменном впешп.
со п рот. 1229.

—, с независимым возбуждением 1225.

—, со встречной обмоысоп компаунд
1230.

—, со смешанной обмоткой (компаунд)
1227.

Генераторы, электрические трехпровод-
ные 1228.

—, шунтовые 1926.

Гепрп 1182, 1183.

Гептап 707.

Ги.трофор 1101.

Гикори 866.

Гильзы 11.

Гистерезис 1185.

Головка делительная 849.

Головки, обхватывающие качающиеся
цапфы 133.

— с подшипниками у пальца криво-
шипа 135.

—	эаклспок, полукруглые 25.

—	, потайные 25.

—	, заклепочные, формы их 25.

Головок, заклепочных, штамповка 26.

Горение, бес пламенное поверхностное 440.

Горения, календарь 1181.

—	, процесс 420.

—	, теоретическая температура 417.

Градирни 652.

Груза, направление, в подъемниках 929.

—	, подвешивание 912.

Грузоподъемники 897.

Давление, допускаемое для арматуры
тр\б 39.

—	» трубопроводов 39.

—t индикаторное 526, 530, 536.

—	, индикаторное, подсчет 530, 543.

—	па з\б, среднее 243.

—	номинальное, для трубопроводов 39.

—	, рабочее, для воды 39.

—	, газа в насыщ. пара 39.

—	, перегретого пара 39.

Давления, гидравлические, в вентилях 78.

—	, опорные, в подшипниках, табл. 156.

—	пара, коэффициент 544.

—* регуляторы 87.

Дверки поддувальные 426.

— шуровочные 426.

Двигателей, силовых, экономичность 368.

Двигатели быстрого сгорания 701, 762.

— внутреннего сгорания 700.

—, всасывающие и смешивающие
устройства 716.

—, дозирующие насосы 748,

—, зажигание 726, 748.

—, зарядка и выхлоп 702.

—, изменение отдачи тепла 710.

—, использование тепла отходящих
газов 736.

—, клапаны 743.

—, компрессора распиливающего воз-
духа 749.

—	, коэффициент наполнения 708.

—	, крейцкопф 745.

—	, кривошипный механизм 745, 747.

—	, крышка п головка цилиндра 743.

—	, маховики 748.

—	, наврав якнцпе 745.

—	, отвод тепла 7о2.

—	, отдача работы 711.
Двигатели вн. crop., охлаждение 740, 748.

—	, перепад давления 717.

—	, повышение мощности 732.

—	, v о дач а и регу лирик, воздуха и то-
плива 732.

—	, подвод воздуха для сгорания 728.

—	, подвод смеси 735.

поршни 744.

—	, потери в них 712,713, 714.

—	, приготовление рабочей смеси 715.

—	, привод 748.

—	, продувочные гасосы 748.

—	, процесс сгораапя 722.

—	, пуск 751.

—	, рабочее просрапство 736.

—	, распреде ленте 748.

—	, распылпваиге смеси 728, 729.

—	, расход тепл i 711.

-	» регулирование 711, 729.

—	, смазка 748.

—	, смена топлива 719.

—	, с образованием смеси внутри ци-
линдра 755.

—	, стационарные 751.

—	, температура воспламенения 726.

—	. тепловые напряжения 741.

—	, типы 751.

—	, топливные смеси, табл. 707.

—	, у, ав-овешиваине 749.

—	,• успокоение и глушение колебаний
735,

—, фундамент 750.

—, цилиндр 742.

—, экономичность 368.

—	, гидравлические 770.

—	, живые 357.

—	, производительность работы 360.

—, тепловые 770.

Движения, преобразователь 259.

Дерев I, запаривание н размягчение 861.

—, искусстве в пая сушка 861.

—, коэффициент прочности 866.

—	, обработка, на станках 860.

Детали грузоподъемных машин 897.

—	для включения, выключения и
огтанова валов 191.

—	машин 3.

—	, нормальные, подъемных кранов 930.

—	паровых котлов 408, 409.

—	машпп 617.

—	турбин 662.

—	тонок 426.

Ъжауль 1182, 1183.

Диаграмма, векторная, трансформаторов
1309.

—	Гейлайда 1277.

—	, золотниковая 573. 583.

—	, для коробчатого золотника 573.

—	, Гело-Мюллера 573.

—	, Депнера 575.

—, индикаторная 526, 539.

, рабочая, паровой машпны 526.
скоростей зубчатых колес 258.

—, совмещённая, игровой машпны 536.

числа оборотов зубчатых колее 258

Диаметр гайки, табл. 13.

Диаметры гибких валов 190.

— для трубопроводов и арматуры
табл. 41.

ДизсльмогОры (дпзеля) 725, 756.

Дизеля бескомпрессорные 758.

Дппамо для прожекторов 1929.

Дифференциал 270.

Длина зуба 248.

—	стержня заклепки 35.

Домкраты 899.

Дороги, канатные 980, 1010.

—	, однорельсовые канатные 992.

—	, по вссиые 980, 1009.

—	, балансир 980.

—	, опоры 990.

—	, поддерживающий канат 989.

—	, привод 991.

—	, тележки 990.

Доски, модельные 798.

Дросселирование, пара 571.

Дроссель-клапап 86.

Дыма, причины 421.

—	, уничтожение 421.

Дымоходы паропых котлов 443,

Дышла, ецепные 133.

—	, влияние масс в них 138.

Единицы, фотометрические 1139.

—	электротехнических измерений 1182
1183.

Ель 866.

Емкость (этектрпч.) 1183, 1202.

—	аккумуляторов 1210.

Железо 1189, 1190, 1400.

— для котельных связен 496

—	котельное, марка 505.

—	-резина 1206.

—	, сортовое и фасонное 497.

Желоба завода Крене 1027.

—	, качающиеся 1026.

—	с пропеллером 1027.

—	, транспортные 1027, 1034.

Желобки передаточных проволочно-ка
латных шкивов 316.

Жидкости, колебания, продольные 339.

Жильберт 1183.

Заглушение колебаний 325, 338.

Задвижки для тр\бонровэдов 66.

—	, строительная длина 56, 57.

—	, варовые 469.

Зажигание двигателя внутр, сгорания
726, 748.

Заклепки 24.

—	, длина стержня 35.

для горячей клепки, табл. 27.

—	, котельиыг 506.

—	, материал для изготовления 24.

—	, расчет поперечного сечения 28.

—	, форма зак .енок 25.

Закон Бно-Савара 1192,

—	Джауля 1188.

—	вндукнип 1192.
Закон Ома 1187.

—	для переменного тока 1196

— Фарадея, элек ролитический 1190.

Законы для переменного юка 1195.

—	для постоянного тока 1187.

—	зацепления зубьев 221.

—	Кирхюфа 1187.

—	магнетизма 1184.

—	электромагнетизма 1190.

Закрепление болтов 2J.

Затворы, вращающиеся, для труб 68.

—	резервуаров 1050.

—	с щеколдой 211.

Зацепление зубчатых колес, коническое
239.

—	, косое 236, 237.

—	, плоское 222.

—	, роликовое, Пекрупа 275.

—	, цевочное 227.

—	, циклоидальное 226.

— эволъвептиое 228.

Зацепления, нродолж стельность 226.

—, линия 224.

Звенья, двух шарнирные 132.

—, ( о ед п пите льны е 131.

Землечерпалки. Beat икающие 1041.

Зеркало испарения 380, 381.

Змеевик 402.

Золитппк 572.

—, вращающиеся, для труб 68.

— Дерфеля 590.

— Keprotja 619.

—, коробчатые 573.

— Пенна 5S0.

—	, поворотные Корлисса для Ц. П. Д.
622.

—	, рамные пли открытые 581.

—	t разгруженные 5S0.

—	, расширил ельные 5оЗ.

— Ридера 58Г, 608.

— Три к а 579.

—	, цил шдрнчсскво 582.

— Штейна 55 0.

Золотников, простых, видоизменение 579

Золоте 1190.

Зуб I, дтипа 248.

—	, косого, очертание 278.

Зубьев, высота 220.

Зубьев пычгрчш-анпе 219.

—	, де j спя иных, размеры 257.

—, законы зацепления 224.

—, игра 224.

—, износ 246.

—	, косых, расчет 277.

—	, модули, табл. 221.

—	, образование формы 272.

—	, окргглевпе гол ••вин 235.

плоское зацепление 222

—	, профиля, определение 219.

—	., сдвиг профиля 232.

—	, тр> пир 247

—	, уменьшение чц-ла 232, 234.

—	, форма зацепления 220.

Зубья ио дую круга 241.

—	чтимо 235.

Изгиб валов 175.

Изготовление иргжппящих колец 100

Изменение д шиы, обозначений »

Изменение направления движения валов
186.

—	числа оборотов 352.

Измерения, электрические 1334, 1347.

—	мощности тока 1348.

— при и нытаипн электрических ма-
шин 1360.

— силы тока п напряжения 1347.

—	сопротивлении (электр.) 1350.

—	температу ры в обмотках 1350.

—	, фотометрические 1144.

Износ зубьев 246.

Изолирование колебаний 338.

Изоляторы электр. 1204, 1410. 1411.

Изоляция, тепловая,.паровых машин 632.

Импульсы электрические 1199.

Индукции закон 1192.

Индукция 1183.

—	, взаимная 1193.

—	, магнитная 1183, 1184.

Инжекторы 1102.

Инструменты, пневматические 879.

—	, профильп е для колес 22 >.

Интеграл, линейный. силы магнитного
поля 1191.

Йен рейне жидкого топлива 721.

Испарения, зерна о 380, 381.

Мспарательность топлива 423.

Ис пользе] аи не отрабо.авшего пара 565.

—	iciua в паровых машинах 559.

Испытание котлов, табл. 4z5.

—	влектрических машин 1352

Кабели электрические 1411.

Кабеля, испытание 1412.

—	, конструкция 1411.

—	, о ирг де леппе повреждения 1416.

—, предохранительные системы 1415.

—, элек рнческпг данные 1412.

Кабель, ковшевой 1033.

Кабина подъемников 935.

Кавитация 778, 783.

Календарь горения 1181.

Калии 1190.

Калорий, часовое потребление человеком,
табл. 359.

Камеры, выхлопные 735.

—	, нагнетательные (вытеснительные),
применение 37.

Камни, кулнс"ые 132.

Канавки дли с«азывапш1 154.

Каиа.ы, витые круглые 313.

—	, восьмиугольные 314.

— Д1Я подвесных . орог 989, 990.

—	- для подъемных К| аиов 986.

—	квадратные 314.

—	пеньковые 31 921.

—	подъемников 935.

—	, пров»Л ‘чные 917.

—	, пр воличпые. для приводов 311, 312.

—, расчет их 314.

—, треугольные 314.
Канаты, хлопчато бумажные 313, 315.

Карбюрация жидкого топлива 721.

Катушки дроссельные млн реактивные
1320.

Качение 213.

Качения, точка 213.

Керосин 707, 724, 1152,1154,

Киловатт 1182, 1183.

Киловаттчас 1183.

Кнлшаусс 118 .

Кислота, азотная 1189.

—	для акк) муляюров 1209.

—	, серная 1189.

—	, сольная 1189.

Кислород 1190.

Клапаны 69.

—	, возвратные 80.

—	, пса» ьп ающие 733.

—, выхлопные 733.

—	, двигателей ьпутреп. сгорания 743.

—, дроссельные 86, 695, 696.

—	, запорные 470,

—	, конструкции клан. 85.

—	, обратные 470.

—	, и л р л распределительные 591.

—, нл1ателы1ые 470.

—, полнопроходные* 468.

—	, поршневых насосов 1062.

—, предохранительные 79, 468, 627.

—	, разгрузка клапанов 75.

—	. разм, ры 70.

Классификация турбин 653.

Клейка 03.

—	, горячая 24, 27.

— железных конструкций 34.

— коте, ыюго железа 403.

— котлов 31, 501.

—, уплотнение заклепочных швов 33.

—	листов 26, 29,

—	, машинная 26.

—	резерв) аров 34.

—	, холодная 25.

Клещи, подвеяны с 926.

Клинья, двойные с загопкем 8.

—, гнезд» «ле 3, 9.

—	, загогяемые 8.

—	, закладные 8, 9.

—, маги’’ мыс 1272.

—	, муфтовые 11.

—	на лыске 8,9

—	. поперечные 3.

—	, нродо.и кые 7.

—	с головкой 8.

—	, тангенциальные 9, 10.

—	, ударные 6.

установочные 6.

—	, фрпкцноипые 8, 9.

Цевка <803.

—	котельных барабанов 406

м ши. колошниковые 927.

—	.штепные 927, 982.

—	, 'опрокидывающиеся 926.

—	, передвижные 926.

—, шарнирные 927.

—, элеваторные 1030

Колебаний,автоматические регуляторы '41.

—, заглушение 338.

—, пзолмр шипи» 327, 338.

—, 1.] И ичегкое число 321.

—» регулирование 320, 326.

—, рсзопик* 325.

—, уравновешивание смещением кри-
вошпнов 336.

Колебании валов 325.

—	, воз удит ели колебаний 320.

—, вращательные 323, 333.

—	, заглушенные 32-'».

— Кривошипных механизмов 323.

—	цашнн 319.

—	» регулирование 341.

—	. uoi еречные 325.

—	, принужденные 324.

—	, продольные 339.

—	, собственные . 20.

Колено-раструб 44, 50.

—	-фланец 44, 50.

Колеса, ветряные 375, 376, 378.

—	, ветряные Геркулес 376.

—	, водяные 770.

—	, В:'рхи< 6ouni.ie 770.

—	, с ку tn ой 772.

—	, с вод сливным впуском 774.

—	, со щитом в иод одящем канате 775.

—	, Цу нппнгера дл а малых напоров 774.

—	, глобоидные 274.

—	, rpi бенчатые 211.

, зубчатые быс»р >ходные 251.

—	, величина « кружной силы 241.

—	, вес 257.

—	, выделение теп та 248.

—	, KodCipyKimn 255.

—	, паи яжение из! пб 243, 244.

—	, ослабление шума 254.

—	, передача ими 219.'

—, прочность на сжатие при каче-
нии 245.

—, скорость скольжения 246.

—	, условия работы их 241.

—	, ус гр пение шума 257.

— Кёршса 668, 680, 693.

—	, Клиновые 901.

—, конические 215, 239, 250.

—, конические, с косыми зубьями 275,
276.

—, к ншчсскве со еппралышмп зубцами
857.

- , конические фрикционные 217.

—, корректированные 229.

—, мах о bi. 177, 333.

, нормальные цилиндрические 256
мул- «ые 229.

— Ile.ibH’fi.i 780.

—, предельные 231, 232.

—, приводны - 216.

— с внутренним зацеплением 238.

—, силовые 243.

— с косым.! зубьями 249, 275.

—, сменные 223, 2.16

с прямыми З'бьями 222.

— ступенчатые, расчет 833.
Колеса с угловыми зубЬямп 249.

— с цилиндрическим» зубьями 227

— с э вольве нтнымн	спиральными

зубь ми 241.

— фау 229.

—, фрикционные 215, 901.

—, фрикционные для включения валов
21S

—, храповые 211.

—, цевочные 228.

—, ценны»1 914, 917.

—, цилиндрические 215.

—, цилиндрические с косыми зубьями
275.

—, червячные 272.

—, червячные, проектирование 2S0.

—, эллиншчоскне 238.

Кольца, пружинящие 99, 100.

—, уплотняющие 558.

Колосники 427.

Количество электричества 1183.

Коллектор коллекторных моторов 1286^

Колпак, воздушный 339.

Коммутатор 1223.

Коммутация тока 1224.

Компенсатор, аспнхр., электр., сдвига

фаз 1284.

Компенсаторы в трубопроводах 63.

—, гпдрав тпчегкие 1102, 1*33.

Сомирессоры, поршне ые 1102, 1106.

—, ротационные 1119.

—, центробежные (турбокомпрессоры)

1102, 1125.

Конвейеры 1015, 1034.

конденсат >ры 635.

— Броуи-Бовери 6?6.

— Гал :я 636.

—, закрытые поверхностные 636.

—, opociriединые 6J9.

—, открытые 639.

струниие 6<0.

—, центробежные 640,

—, электрические 1201,

Копдетн-ацн» 633

—, поверхностная 635.

— Противотоком 634,

— смешением 633.

— центральная 650.

Константан 1189

Конструкции асинхронных машин 1272.

—	вентилей 83.

—	ветряных колес 375.

—, зк«‘лез.тые, кленка их 34.

— зубч..тых колес 255.

~ коллекторных моюров 1286.

маховиков 334

— пароперегревателей 401.

— иодтра ватсл-'й 403.

— подшипников 167.

пор'чпевых компрессоров 1116.

— прп годных валов 1Z0.

— синхр. машин перем, тока 1244».

— юпок 428.

— центробежных пас асов 1092

Конуса качения 259.

Конусность 7.

Коробка, котельная отпевая 409.

степная, для подшипников по DIN
158.

Ко- нуса подшипников 156.

Корыта, шарп ирные 926.

Кистей, упругость и крепость, табл. 357.

Со» г электрических приборов 1197.

Коромысла 131.

Коромысло Дёгфелю 577.

—, коп.хопдпое 127.

, лемнискат ное 125.

—, обратное 127.

 — Робе] та, треугольное 125.

— Эванса 126.

— эллиптическое 126.

Котла, карового, боров 444.

—, величина 379.

—, выбор типа 38Э.

—, загрязнении 413.

—, коэффициент полезного действия
379.

—, мощность 379,

—, папряжеппе поверхности нагрева
379, 381.

—, напряжение решетки 379.

—, паронровзкоднтельная способность
379.

—, поверхность нагрева 379.

Котло . паровых, армггура 467, 47о.

—, болтовые соединения 514.

—, гидра лпчесьая проба 505.

—, дымоходы 443.

—, жаро трубных, стандарты 386.

-—, закупочные соединения, табл. 407.

—, испытание, та л 425.

—, кленка 31, 403, 501.

—, клепка, уилоти. швов 33.

—, ковка 496.

—, конструкция 474.

—, крепленпя 410, 515.

—, обмхрокка 441

—, обработка 499.

—, обслуживание 486.

—, опоры 440.

—, построение 403.

—, определение толщины стенки 508.

510, 511, 514.

—, питание 458.

—, повреждения и взрывы 412,, 487.

—, правила изготовления 498.

—, рл «вальцовка 403.

—, ремонт 412.

—, сбЬрка 500,

—, сварка 406.

—, установка 380, 440, 485.

—, чеканка 501.

—, эк< плоатацпя 473.

Котлы, паровые ЗГ9.

—, без камер и барабанов Р98.

—, без огневого обогрева поверхности
пагрева 359.

—, вертикально водотрубные 396.

—, водотрубные 3)0, 441.

—, гор изо» « ально-водо? рубине 391
Котлы, паровые, двойные жаротрубн. 386.	|

—	, двужаротрубные 383.

—	, комбинированные 384.

—	,  недостатки конструкции 412.

—	, недостатки ухода 4)3.

—	, одпожаротрубиые 383.

—	, освидетельствование котлов 480.

—	, отапливаемые электрическим то-
ком 440.

—	, помещение для котлов 478.

—	, потери тепла 421.

—	, правила Н. К. Т. 474.

—	. с большим водяным объемом 381

—	, системы ,.Атмос“ 397.

—	, с предельным давлением 399.

—	, системы Benson’а 399.

—	, трехжаротрубные 384.

—	, трубчат-.iP 3S6.

—	, вертикального типа 388.

—	, горизонтального чипа 387

—	, цилиндрические 440.

—, электрические паровые 369, 440,
1419.

—, конструкция 1423.

—, технические данные 1426.

Соэффициепг безвагтвостн 1197.

—	быстроходности водяных турбин 785.

—	взаимной индукции 1193.

—	давления для пара 544.

—	избытка воздуха в топке 417

— избытка работы маховых колес 334.

—, механически п. полезного действия
паровых машин 569.

— мо-лногти асинхронных моторов
1272, .280.

— выпрямителей электр. 1330.

— тока 1197.

—	умформеров электр. 1325.

—	электр. машин 1385.

—	пап<»лн< пня 7U8.

—	иер’патязкеппя лепты 292.

—	подачи поршневого компрессора
1109.

—	полезного действия асинхронных
моторов 1272.

—	водяной турбины 782.

—	вытямит«-лей злектр. 1331, 1333.

—	двигателей 368.

- Ko«ui чкторных моторов 1285.

—• ком -рессора 1104, 1135.

—	котла 379.

—	кривошипа 123.

—	ламповой арматуры 1143.

—	моторов пост, тика 1219.

—	насосов 1056.

—	освещения 1171,.

—	пышного котла 423.

— Пи. овых турбин 655, 656.

—	п.« д,чи с косыми зхбьямн 278.

—	п лпматическнх машин 883.

—	т«г>лпческвй 560.

—	т< емэдипчмическпй 560.

— т<»«г*.и 418.

трансформаторов электр. 1311,1312.

темйогеператоров электр. 1249.

Коэфф, иол. денет, умформеров 1324,1328.

—	электр. мавгип 1216.

—	потеря (магнитной/ 1185.

—	прочности дерева 863.

—	прямой отдачи в топке 417.

—	расееяппя асинхронных машин
1275.

—	самов иду кции 1193.

— смешения ^рабочей смеси) 716,719

—	, температурный, проводников 1188,
1189.

—	трансформации преобразователен
1323.

—	трепня в под ш и пинках 147.

— трепня для муфт 196.

Коэффициенты, предельные термические,
паровых турбин 656.

Крапы, грузоподъемные 956.

— для мартеновских печей 983.

—, запорные, для труб 68.

—	, литейные, для загрузки болванок
983, 985.

—	. мостовые 961.

—	, пловучне 981.

—	, поворотные 967.

—	, велосипедные 981.

—	, двойные 980.

—	, двухколесные 981.

—	, изменение вылета 975.

—	, перглвижпьа 977.

- , подвесные 981.

J ампью 980.

—, с вращающейся колонкой 968.

—, с коп ’свыми цапфами 967.

—, с неподвижной кол -икон 970.

—	, угловые набережные 980.

—	, подвижные, с электр. приводом 962

—	, подъемные 9 X).

—	, подъемные катучие 950.

—	с ьапаишм приводом 985.

—	с повлр'у-нщм кругом 970, 971.

—, пробные 472.

—, сталелитейные 982.

—, электрические лшениые 985, 986р
987.

Крейцкопфы 127, 128.

— для судовых машин 130, 131.

Крепление жаровых труб 410.

— котлов 515.

— плоских котельных стенок 410.

Крепость костей, табл. Зо7.

—, электрическея 1203.

Крестовин типы i28.

Кривая намагничения 1185.

— напряжения и силы переменного
кт 1.95.

Кривошипа паровой машины, угол, табл.

573.

Кривошипов, колебании 328.

—, уравновешивание, табл. 331.

Крив- шины, действующие в них силы

118.

—, концевые 139

—, коэффициент полезного действия

123.
Кривошипы ручные 142.

—	, скорость и ускорение их 116.

—	с кулисой ИЗ.

Кривые Качения 213.

Кронштейны стенные ио DIN 160.

Круги качения 226.

Крыльев ветряного колеса, расчет 375.

—	ветряной турбины, расчет 373.

Крюки Iразовые 021.

Кулаки, качающиеся 592.

Кулисы 612.

—	брусковые 613.

—	, кснструкчпвиоо выполнен не 613.

—	, коробчатые или закрытые 614.

—	кривошипа 113.

—	, подвешивание их 612.

—	с двумя подосками 614.

—	с прорезом 614.

Кулон 1182, 1183.

Купорос, медный 1189.

—	, цинковый 1189,

Лабиринты 666.

Лампы 1139.

—	, ацетиленовые 1157.

—	, бензиновые 1153.

—	, бензольные 1153.

—	, бесфптильиые 1152.

—, вакуумные, с вольфрам, нитью 1159.

—, вольфрамовые дуговые 1163

—, с газовым паполненпем 1160.

—	, выбор и расположение 1175.

—	, газокалпльпые 1153.

—	для воздушного газа 1157.

—	для газа, удельное потреб.,табл.1158.

—	для светильного газа 1154.

—	, дуговые, с углями 1162.

—, керосиновые 1152.

— накаливания 1159.

—	, неоновые дуговые 1165.

—	, Периста И >9.

—	, ртутные 1165.

—	с газовым разрядом 1162.

—	с дуговым разрядом 1165.

—	с калильным колпачком 1152, 1153.

—	со светящимся пламенем 1152, 1153.

—, спиртовые 1153.

— с разрядом в газе 1166.

— с тлеющим разрядом 1164.

—, угольные 1159.

электрические 1158.

Латунь 1189.

Лебедки 930.

— вивтовые по Вестону 899.

— зубчатые по Виидгофу 898.

—, по движимо 931, 933.

— подъемников 935.

—, ручные 897.

Лепты, боковое перемещение 294.

—	, движущиеся 294.

допускаемое напряжение 293.

—	, закручивалне 295.

—	, набегание 294.

—	, направляющие и поддерживающие
ролики 295.

Ленты натяжение 286, 288, 289, 290.

—	, определение формы 287.

—	, полезная мощность 292.

—	, рабочее натяжение 295.

—	, сбегание 295.

—	, сдвиг 295.

—	, ско ьжеппё 290, 291.

—	, сопротивление от трения 285.

—	, стальные 296.

—	, транспортерные 1021.

—	, для зерновых продуктов 1024.

—	, подвижные 1023.

—	, ценные 302.

Линии индукции 1184, 1194.

—	, магнитные, поля 1184.

Линия зацепления 224.

Лиственница 866.

Листов, заклепочные соединения 26.

—	, металлич., понеречп. сечение, расчет
для склепки 29.

Листы металл., пробивка и сверление
дыр 26.

Литье, стальное фасонное, для котлов
496.

—	> чугунное, для котлов 495.

Локомобиль 1000.

Локомотивы, моторные 1003.

—	, паровые 1000.

—	, пневматические 1002.

—	, электрические 1001.

Лонаткп, направляющие, в паровых тур-
бинах 662.

—, рабочие, наровых турбин 664

Люкс 1139, 1141.

Люмен 1139.

Магистраль, наровая 627.

Магнетизма, 3 пеоны 1184.

Магнетизм, остаючныя 1185.

Магний 1190.

Магнита, притягательная сила 1187.

Максвелл 1183.

Манганин 1189.

Манометр 3^6, 473.

Марки котельного железа. 505.

Масел, смазочных, вязкость 155.

Масла, отделение, пз конденсата 639.

—, подвод, яод давлением 149.

—, присутствие в питательной воде 414.

Масленка Боша 155.

Масло веретенное 148.

— для выключателем 1205.

— для трансформаторов 1205.

—, минеральное 148

—	, оливковое 148.

Материал для приводных валов 176.

Материалы, изолирующие 1204.

—	, смазочные 154.

Маховики 177.

—	двигателей внутр, сгорания 748

Маховиков, .сонструкппи 334

Мачт и столбов установка 1403.

Мачты, деревянные 1406.

—	, железные 1407.

—	стале-бетонныс 1408.
Машин, детали 3.

—	, колебания 319.

—	, паровых, детали 617.

—	, коренной подшипник 631.

—	, мощность 547.

—	, оборудование 632.

-	рамы 630, 632.

—	, расчет 525.

—	, смазка 633.

—, тепловая изоляция 632.

—, экономичность 368.

—	, предохранение от чрезмерного раз-
гона 346.

—	, составные части 35. .

Машины, гориз легально-сверлильные 843,
грузоподъемные 897.

—	, для точки ножен 878.

—	, клепальные пневматические 883.

—	, ковочные 803.

—	, ковочные, выдавливание углубле-
ний 807.

—	, вытяжка 805.

—, для изменения форчы под непо-
средственным давлением 803.

—, для изменения фирмы через по-
средствующее давление 806.

—	, молоты 809.

—	, оспжипаппе в клепка 803.

—	, 'пресса 816.

—	, прокатка 805.

—	, протяжка приволоки н штанг 806.

—	, протяжка труб 807.

—	, штамповка 80-1, 808.

—	, круглашлифовальяые 826.

—	, -молоты 818.

—	, орудия 798.

—	, паровые 529.

—	, без конденсации 528, 534.

—	, Вульфа 539.

—	, двухцилиндровые 536, 539.

—	, добавочное трение 569, 570.

—	, использование тепла 559.

—	, компаунд 540.

—	, многоцнлнпдровые 541.

—	, одноцилиндровые 526.

—, оценка индикаторного давления 546.

—, перемена хода 605.

—, подсчет теплообмена 550.

—, потери от неплотности 558.

—, погори от охлаждении 549, 553.

—	, прямо гочпт^е 529, 602.

—	, расход пара 559.

—	, расход тепла 563.

—	, с ко гнейса ней 529.

—	, сопротввлелпе холостого хода 569,
570.

—	, соотношение между ходом н диа-
метром цилиндров 568.

—	, сравнение с паровой турбиной 654.

—	, тандэм (Шмидта) для перегретого
пара 542, 623.

—	, угол кривошипа табл. 578.

—	, сварочные 884.

складочные 897.

—* рабочие 798.

Машины <j ормовочные, для изготовле-
ния внешних форм 80).

—, для ручной трамбовки 801.

—, для сердечников (шишек) 802.

—, для труб 802.

—	, механические пресса 801.

—	, модельные доски 798<

—	, пресен ванне 800.

—	, ручные п, есса (01.

—	, с делительными моделями 802.

—	, снимание опоки 799.

—	, телескопнчС' кпе 802.

—	, трамбовка 8°).

—	, уплоч пенне землп 799.

—	, центробежные 801, 802.

—	, шахтные подъемные 940.

—	, электрические асинхронные, дей-
ствие 1274.

—	, ас них ройные, конструкция 1272,

—	, для сварки 892.

—	, для сварки по пунктам 893.

—	, для сварки швов 893.

—	, испытание 1352.

—	, подогревательные 891.

—	, переменного тока, коллекторные
1284.

—	, переменного тока, асинхронные 1269.

—	, переменного тока, синхронные 1242,
1262.

—	, постоянного тока 1218.

—	, сварочные 891.

—, синхронные, короткое замыкание
1256.

—, синхронные, параллельное вклю-
чение 1260.

—	, синхронные, параллельная работа
1262.

—	, синхронные, работа 1252.

—	, с поперечным магнитным полем
1229.

—	, униполярные 1230.

N стам а кс вел л 1183.

Мегаснмснс 1183.

Мегом 1182, 1183.

Moron ит 12’>4.

Медь 1189, 1190, 1400.

Металл для подшипников и вкладышей
156.

Металлов, автогенная резка 890.

Механизм кривошипа с кулисой 11 <3.

—	, к} ивошиппып, несимметричный 118.

—	, нормальный 113.

—, форма его элементов 127.

—	, пневматический распределительный
880.

—	, четырехзвенный 113.

Механизмов, зубч гтых, условия функцио
пирования -68.

Механизмы, включающие 268.

—	, включающие, для передач 264.

—	, для получения пр, молняешюго дви-
жения 125.

—	, шарнирные 124,
Мпкаипг 1204, 1205.
Микрофарад 148'2, ИОД.
Миллиампер 11Я2, 1183.

Милливольт 1)83.

Милл и г» прн 1183.

Миностлясс 1206.

Модули нормированные, зубьев, табл. 221.

Модуль резонанса 1264.

Молони 80.).

—	, паровые 813.

—	, пневматические 815, 883.

—	, пружинные (хвостовые) 810

—	, рычажные 813.

—	, с наматывающим барабаном 811.

—	, с падающей бабий 811, 812.

—	, фри ..тонные 811, 812.

—	, штамповочные паровые 815.

Момент, врэщаю.т.пй, электр. машин 1218.

-	, асинхронных машин 1276.

Мостик Уитстона 1188.

Моторов, асинхронных, регулирование
1280.

—	, коллекторных, действие 1287, 1297.

—	, поршневых, преимущества н недо-
статки 702.

—	, пост, тока, регулирование числа
оборотов 1>38.

—	, пуск в хот 1234.

Моторы (двигатели) внутреннего сгора-
нии 700.

—	, бескомрессорпые 757.

—	, вертикальные 751.

—	, взрывные 722.

—	, горизонтальные 752.

—	, двойного действия 754.

—	, Дизеля 756.

—	, завода Дейтц 759.

—, поршневые, коэффициент полезного
действия 706.

—, поршневые, отдача тепла 706.

—, поршневые, поглощение тепла 705.

—, норн новые, расход тепла 706.

—, поршневые, расчет 704.

• — -. работающие с зажиганием смеси

722, 751.

—, с запальным шаром 725, 756.

, сдвоенные 753.

—, с кароюп тпей топлива 722.

—, с образованном смеси внутри ци
лиядра 725.

—» форсуночные 701, 755, 763.

—, Моторы элсктрн ескпе 1215.

—	, асинхронные 1269

—	, в с них ройные,	компенсированные

1281, 1283.

—	, генераторы 1328,

—	, компаунд 12J4.

—	, коллекторные однофазные 1287,
1С04.

—	. коллекторные трехфазные 1297,
1305.

—	, нормализованные водонепроницае-
мые 1271.

—	•, однофазные ппдук^пои’ые 1282.

—	, репульсионные 1286, 1-J0, 1304.

—, ссриесно-репульсночные 1294.

—, сериесные 1286- 1287, 1297

Моторы, Электр, синхронные 1267, 1269

—	, е независимым возбужденном 1233.

—	. с последовательным возбуждением

—	, трехфазные 1270.

—	, трехфазиые, шунтовые 1286, 1302,
1305.

—	, шунтовые 1233.

Мощности двигателей вн. ст., регулиро-
вание 729.

—	, индикаторной, подсчет 526.

—	, передаваемой лептой, формулы 291,
Мощность, индикаторная 526.

—	, насоса 651.

—	котла 379.

—	моторов пост, тока 1219.

—	паровых машин 547.

—	, полезная, лепты 292.

—	, потребляемая генераторами 1198.

—	, трехфазного тока 1201.

—, электрическая 1183, 1188, 1197.

Мрамор 1204.

Мускулы 358.

Муфт, конструкции 183.

—, расположение, для сцепления ва«
лов 204.

Муфта Бенна 230.

— Вулкан 199.

— Билля 200.

— Гильдебрандта 201.

—, двухкопусная 200.

длинная 44, 49.

— Домен-Леблана 199.

—, зубчат 1Я или кулачная 185.

—, короткая 44, 49.

—, кулисная 19).

— Моргана 188.

— Ольдгама 191

— Оиеюрге 204.

-	Селлерса 183.

—	» упругая зубчатая 186.

—	, храповая, Ульгориа 204.

Муфты 11.

—	, автомобильные 195.

—	, дисковые 184.

—	, зубчатые 192, 201.

—	, пружинные 189.

—, с автоматическим включением ва-
лов 203.

—	, свертвые 183.

—	свободного хода 203

—	с газовой резьбой 13.

—	скольжения 203.

—	с преобразованием движения 186.

—	, трение в пик 197.

—	, упругие (эластичные), Фопга 185.

-, фрикционные 191, 198.

—, центробежные 203.

Нагревание, электрическое, р.озд; ха 1432

—	, газообразных тел 1430.

—	, жидких тел 1419.

—	, твердых тел 1433.

Надзор зя ’"•ровымп котлами 473.

Накладка, в заклепочн. Соедин. 26.
Накопление запасов энергии 369, 370.
— сжатого воздуха Зб9.
— химическое 369.

— электрической энергии 369.

Намагничения, кривая 1185.

Намагпичпв пня, табл., для железа 1191.

Напор в вентилях 78.

Напора, потери, в вентилях 73.

Направляющей, точная пр понка 90.

Направляющие для вентилей 78.

—	-дуги окружностей 124.

—	, подвижные 124.

Направляющих, уплотнение 89.
Напряженно аккумулятора 1209.
— болтов, допускаемое 12.
—, допускаемое, при изгибе 3.
—, при i аз рыв о 3.

—	, нпп сжатии 3.

—	, нрп скручивании 3.

—	, ври срезе (С1впгр) 3.

—	лепты, допускаемое 293.

—	магнитное 1183.

—	на изгиб в зубчаты, колесах 243,
244.

—	поверхности нагрева котла 379,
381.

—	при пределе пропорциональности 3.
— текучести 3.

•	— упругости 3.

—	электр. машин, табл. 1216.

Нарезка винтовых колес 855.

— Витво па 14, 15, 16, 18, 19.

—, волнистая 15.

—, газовая 13, 16.
дюймовая 15, 16.

—, интернациональная 16

—» круглая 15.

—, метрическая 15, 17.

—, метрическая нормальная, системы
ST, табл. 17.

—, метрическая ^апецовидпая, табл.
18.	г

—	, непроницаемая,* без зазоров 16.

—	, нормированная 14.

—	, пилообразная 15.

—	, системы 81 15.

— Селлерса 14, 15.

—	, трапецевидная 13, 14.

—	, треугольная 13.

—	труб 13, 16.

— червячных колес 855.

Нерезки, группы, табл. 15.

—	, диаметр J5.

, подъем (ход) 15.

	—, размеры 15.

Нарезок, профили 14.

—	, системы 14.

Насадки для перепадов в паровых тур-
бинах 662.	•

Насос, водокольцевой 1120.

—, воздушный Вестпнгауз-Леблана 641

—возд.р Вс. Коми. Электр. 641.
возя., Эдварса 647.

—г мпкрово^дутпный 614.
Насосы, беспоршпевые 1099.

Насосы вертикальные воздушные 646.

—, водоструйные 1101.

—, газовые нагнетательные 1100.

—, горизонтальные воздушные 645.

—, двухступенчатые воздушные 647

— для конденсата 650.

—, индикаторная мощность 651.

—, количество воздуха в них 650.

—, комбинированные паре- и водо-
струйные 644.

—, крыльчатые 1071.

— Мам мут 1098.

—, мпкровоздушпые 649.

—, Монтжю 1099.

—, пароструйные 1’01.

—, поршневые 1055, 1056.

—, поршневые воздушные 644

—, расход силы 651.

—, ротационные 1071.

—, сухие воздушные 650.

—, центробежные 1055, 1071.

—, неитроб. воздушные 640.

Натрий 1190.

—, углекислый 1189.

—, хлористый 1189.

Нафталин 707, 719, 721.

Нашатырь 1189.

Нахлестка в заклепочн. создан. 26.

Нейзильбер ,1189.

Ннккелип 1189

Никколь 1189.

Нория 939.

Нормы для испытания электрических ма-
шин 1352.

—, измерения напряжения 1358.

—, изоляция 1316, 13G2.

—, испытание витков 1360.

—, испытание на выдержку крутого
фронта волн 1359.

—, коммутация 1356, 1362.

—, коэффициент полезного действия
1357, 1363.

—, перегрузка 1352, 1362.

—, попышепие температуры 1352, 1360.

—, для напряжения решетки и топ-
ках 415,

—, для подшипников приводных фа-
бричных валов 157

Нормирование эвольвептного зацепления
229.

Обмотка асинхронных машни 1272.

— возбуждения 1220,1251.

—, компенсирующая 1223.

—, якорпая 1220, 1245.

Обмуровка паровых котлов 441.

Обогрев корпуса и ресивера паровых
машин 562

Обогревалке помещений, электрическое
1430.

Обозначения, принятые » машинострое-
нии 3.

Оборотов, удельное число, для водяных
турбин 784.

—, числа, изменение 35g *