Литература -->  Графическое определение перемещений 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 [ 50 ] 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159

D=530 мм, Н=530 мм, вес с водой и маслом 74 ООО кг, или 24,4 кг на 1 IP. Картер и рубашки сделаны из стали. Верхняя часть поршня стальная, нижняя- чугунная, Охлалс-дение поршня масляное, Нефтяньгх клапанов 2 на цилиндр, связанных общей поперечиной. Подъем их игл регулируется, как и давление форсуночного воздуха. После войны двигатели этого типа с уменьшенной мощностью были установлены на коммерческих судах и ряде береговых электростанций. Прототипом этой машины был шестицилиндровый двигатель; =1 200 ЬР ири 450 об/м., =6,00 aim, D =420 мм, Я=420 мм, вес 21,4 кг

пятся к той же плите. Двигатель Трейбе-ра (фиг. 24; N.=3 ООО IP, D=406 мм, И = =406 лш, вес 9,5 КЗ на 1 эффективную силу)



Фиг. 23.

на 1 ЬР. Двигатель Виккерса (фиг. 23) являлся стандартным двигателем англ. подводных лодок, строился с 6, 8 и 10 цилиндрами, с эфф. мощностью соответственно 600, 800 и 1000IP, Б=368.%ж,Н=381 380 об/мин., р = 5,9 afm; вес 8-цилиндрового двигателя с водой и маслом = 25,5 т. Двигатель-ревер-

сивный, бескомнрессорный. Нефть от насосов, расположенных на переднем конце вала, под давлением 205-210 atm подается в общую магистраль. Подача в цилиндр регулируется иглой нефтяного клапана, давление в магистрали - перепускным клапаном, подача насосов-периодом от-хрытия всасывающих клапа-пов. Пусковые клапаны на цилиндрах автоматические, воздух к ним подводится от распределительной коробки. Цилиндры верхними фланцами ле-лсат на верхней плите станины, к которой сшхзу крепится фланец рубашки из листовой сварной стали. Крышки кре-

Фиг. 24.

бескомпрессорный, реверсивный интересен использованием конструкций авиамоторов. Характеристика двухтактного двигателя MAN для подводных лодок дана в табл. 2.

На теплоходах двигатели работают или непосредственно иа гребной вал или через передачу. Первое возможно только лишь в том случае, когда число оборотов двига-

Табл. 2. - Характеристика двухтактных двигателей MAN для подводных лодок.

Число цилиндров

п оО/м.

DIH в мм

Скорость поршня

в л1-ск-

в кг см-

Отнош.объема продувн. насоса к объему рабоч. цил.

240/260

4,33

4,34

1,31

417 *

5,32 *

310/340

5,10

4,12

1,35

1053 *

5,11 *

310/500

4,58

4.32

1,50

876 ♦

6,31 *

* Наибольшие достигнутые значения.

теля лежит в пределах чисел оборотов экономической работы движителя. Так как




Фиг. 25.

движители требуют для хорошего кпд довольно низкого числа оборотов, то двигатели получаются громоздкими. Для умньше-ния веса двигателя устанавливают промежуточную механическую, гидравлическую или электрическую передачу.В зубчатой передаче завода Блома и Фосса для установки с 2 двигателями, работающими на один вал, удары в зацеплении смягчены тем, что шестерня насажена на полый вал, через к-рый проходит длинный (-9,5 м) промежуточный вал. З-д Фалька применяет особую гибкую муфту, в которой зигзагообразртая пружина между зубцами двух половин муфты поглощает удары. Завод Вулкан вводит между передачей и двигателем гидравлическую реверсивную муфту (фиг. 25). На американских теплоходах получила широкое распространение электропередача.

Лит.: Б а л д и н С, Двигатели внутр. сгорания, Прага, 1923; ДуббельГ., Двигатели внутр. сгорания, Одесса-Москва, 1927; Шольц В., Судовыенефт. двигатели внутр. crop.,пер. с 3 нем.изд., Одесса, 1926; Зейлигер М., Дизеля повышенной мощности, Л., 1928; Ford L., Practical Marine Diesel Engineering, N. Y., 1925; С h a 1 к 1 e у A. P., The Diesel Engines for Land a. Marine Work, London, 1915; К б r-n e г К., Der Bau d. Dieselmotors, В., 1927; F б p p 1 O., Strombeck H., Ebermann L., Schnell-laufende Dieselmaschinen. Beschreibungen, Erfahrun-gen, Berechnung, Konstruktion u. Betrieb, 3 Auflage, В., 1925; Magg J., Dieselmaschinen. Grundlagen, Bauarten, Probleme, В., 1928. A. Сушинин.

ДВИЖЕНИЕ, см. Механика теоретическая.

ДВИЖЕНИЕ ВОДЫ. Законы Д. в. имеют широкое применение в гидротехнике при расчетах каналов, трубопроводов, плотин, вы-правительных и других сооружений. Д. в. бывает равномерное и неравномерное, без напора и с напором.

Движение воды в открытых руслах, а) Равномерное движение воды. Необходимым условием равномерного Д. в. является постоянство живого сечения, материала и характера(щероховатости) русла, уклона дна и расхода воды. При этих условиях из основного уравнения для установившегося движения жидкости (см. Гидравлика) получает ся следующ. формула Ш е з и (Chezy) для равномерного Д. в. в открытых руслах: vhVRi, где V-средняя скорость водотока, к-опытный коэффициент,

Л = -гидравлический радиус, равный отношению площади живого сечения к подводному (смоченному) периметру TJ, и г- уклон потока. Величина к изменяется, в зависимости от шероховатости русла и его конфигурации, довольно значительно. При приближенных вычислениях его можно при-

нять равным 50, вообще же для определения к был предложен целый ряд формул.

Наиболее употребительными были до последнего времени (примерно до 1925 г.) и применяются в нек-рых странах до сих пор:

1) Ф-лы Гангилье-Куттера: (Ganguillet-Kutter):

fc =

п г

/ 0,00

00155\ П

членом

уклонов

0,00155

/ Vr

г0,0005 можно пренебречь тогда /с = (23-ь): (1 + 23:)

или применить так называемую старую фор-100 vk

мулу Куттера: к =

2) Ф-л а

m + V r Б а 3 е н а (Bazin):

Табл. 1.

В ф-лах Гангилье-Куттера и Базена и, тис называются коэфф-тами шероховатости; значения их для наиболее характерных состояний русла см. ниже в табл. 1.

С 1925 г. (преимущественно в Германии) формулы (1) и (2) вышли из употребления, и при расчете открытых русел стали применяться более простые степенные формулы, а именно:

3) Ф-л а Маннинга (Manning):

4) Ф-л а Форхгеймера (Forchheimer):

в формулах (3) и (4) коэффициент шероховатости п тот же, что и в формуле Гангилье-Куттера (см. табл. 1).

Значения коэффициентов п, тисдляраз-личиых русел.

Русла

Русла с очень гладкой обделкой (цементной, из гладко

выстроганных досок) ....

0,010-0,014

0,12-0,15

0,06

Русла с гладкой обделкой (из тесовой или кирпичной кладки или неостроганных

досок) ............

0,016-0,018

0,20-0,25

0,16

Русла с грубой обделкой (из бутовой кладки, булыжной

мостовой) ..........

0,020-0,023

0,35-1,00

0,46

Русла земляные правильной

.формы ............

0,025-0,028

1,50-1,80

0,85

Русла земляные в обычных условиях с небольшим количеством гравия и водоро-

слей .............

0,030-0,035

1,50-2,00

1,30

Русла земляные с крупными камнями или обильно за-

росшие ...........

0,040

2,00-2,20

1,75

Приведенные ф-лы находят применение гл. обр. при расчете искусствен, каналов; при расчетах же естественных потоков (особенно рек с подвижным ложем) пользуются ф-лами, где отсутствуют и коэфф. шероховатости и R. Таковыми являются ф-лы Кри-стена (Christen), Матакевича (Matakiewicz), Линдбое (Lindboe), Германека (Негшапек).



5) Ф-л аКристена:

где В-средняя ширина, -средняя глубина русла, т-коэффициент, характеризующий степень насыщенности рек наносами; для рек с наносами m = 7, а для рек без наносов т = 32; для каналов же, если придер-лшваться приведенных выше в формулах Базена и Гангилье-Куттера подразделений обделки русел, значения для т: I-57-54, 11-56-52, III-39-30, IV-28-20, У- 18-16 и У1-11.

6) Ф-л а М а т а к е в и ч а:

,0493 + 10 *

7, +

2,2 +1ш

Имеется таблица, приведенная у Вейрауха, дающая непосредственно среднюю скорость V при f j от 0,1 до 7,0 м и уклонах i от 0,000025 до 0,01. Средние скорости колеблются от 0,028 до 8,993 м/ск.

7) Ф-л а Линдбое действительна для естественных потоков при Bj = 10 M,imaj; =

=0,005, = 0,1 и выражает г; = /с Я г* .

\ -о /пигх

Для различных значений г, tvs. -g- численные значения коэффициентов сведены в следующую таблицу, даюшую значения v.

Табл. 2. -Значения v в м-сп~

Средняя глубина русла

Уклон: i < 0,0006

% < 0,028

0,028 <~ < 0,1

1т<1,12м 1,12л{< ttn<S,65m

23,37(0,822- -j 24,11/0,822- -j t;;

27,45 ( 0,822 ( \ В) m

8,19 ( 2,293-)f г

8,45 ( 2,293-%)t° i . V в ) m

9,62 ( 2,293-Mr i<

Средняя глубина русла

Уклон: 0,0006 < i < 0,005

j? < 0,028

0,028 < % < 0,1

tm < 1,12 м 1,12 JM< iOT<3,65 At tm> 3,65 м

33,860,822

34,94(0,822 - iAfi

39,77(0,822-)t ;;г .

11,80(2,293 -%)<° iM7

12,24(2,293 - -h-H

13,94(2,293 - ЩьЧ -

8) Для рек с подвижным ложем Германек дает следующие простые степенные формулы:

при tm <1,Ь м .........1? = 30,7 tr,

1,5 tm 6 м.......щ = 34,0 tn

t,;, > 6 JW........... = 44,5 t °

.0,4

Прежде чем остановиться в расчетах гидротехнических сооружений на определенной формуле, необходимо тщательно проверить имеющиеся результаты непосредственных измерений с данными, полученными по возможности в том же районе по различным ф-лам, и остановиться на той из них, при к-рой суммы положительных и отрицательных отклонений вычисленных величин от измеренных наиболее близки друг к другу

и при которой получается наименьшее число крупных отклонений (например, больше 0,2 м-ск~). Вообще же для предохранения русла искусствен, потоков от размыва нельзя допускать V выше след. пределов для различных грунтов (в м-ск~): илистая земля и мягкая глина-0,10; жирная глина- 0,15; глина и крупный речной песок-0,30; хрящ-0,61; гравий-0,91; грубокаменистый грунт-1,22; сланец и конгломераты-1,83; тяжелая галька-2,25; ска.ла-3,05. Для мостовой средняя скорость принимается от 2,0 до 2,5 м/ск, для каменной кладки и деревянных лотков - до 4,0 м/ск. Для предохранения от осаждения наносов средняя скорость не должна быть меньше 0,25 м/ск при илистых и 0,50 м/ск при песчаных наносах.

Выбор формы и размеров кана.пов зависит от целого ряда условий. Расход Q обычно задан заранее, площадь живого сечения F определяет объем выемки, а следовательно, и стоимость канала; подводный периметр и определяет стоимость обделки и укрепления дна и откосов; при отсутствии укрепления форма каналов определяется углом естественного откоса грунта. Пределы колебания скорости зависят от условий размыва и отложения наносов; увеличение уклонов часто сопряжено с опасностью понижения полезного напора воды. При учете всех указанных условий наивыгоднейшие размеры каналов определяют методом последовательных подстановок и приближений, задаваясь различными скоростями и подбирая ту наивыгоднейшую скорость, которая и соответствует наименьшим затратам как строительным, так и эксплоатаци-онным. Различные формы поперечных сечений каналов и их расчеты- см. Каналы.

б) Неравномерное движение вод ы характеризуется изменением средней скорости V при переходе от одного сечения к другому и вызывается всяким изменением живого сечения или уклона потока. Плавное повышение водной поверхности в зависимости от преград или сужений русла (плотина, мостовые быки) называется подпором, плавное же понижение поверхности-с и а д о м, резкий подъем - прыжком воды, резкое пони-лгение-водопадом. При математич. решении вопросов неравномерного Д. в. исходят из цредположения медленных изменений живых сечений, а следовате.яьно, и средних скоростей. Поэтому формулы неравномерного движения относятся но преимуществу к искусственным каналам, а не к естественным руслам. Основное уравнение неравномерного движения воды имеет вид: . d2 d fv\ у dx dx [2g) km



1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 [ 50 ] 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159