Text
                    ТЕХНИЧЕСКАЯ
ЭНЦИКЛОПЕДИЯ
РЕДАКЦИОННЫЙ СОВЕТ
БАХ А. Н„ БУХАРИН Н. И., ВИЛЬЯМС В. Р., ГЕНДЛЕР Е. С.,
ГУБКИН И. М., ДОЛГОВ А. Н., ИОФФЕ А. Ф., КЕРЖЕНЦЕВ П. М.,
КРЖИЖАНОВСКИЙ Г. М., КРИЦМАН Л. Н., КУЙБЫШЕВ В. В.,
ЛАПИРОВ-СКОБЛО М. Я., ЛЕНГНИК Ф. В., ЛИНДЕ В. В., МАР-
ТЕНС Л. К., МЕЩЕРЯКОВ Н. Л., ФЕДОРОВСКИЙ Н. М., ША-
ТЕЛЕН М. А., ШМИДТ О. Ю., ШПРИНК Б. Э.
ГЛАВНЫЙ РЕДАКТОР
Л. К. МАРТЕНС
ТОМ ДВАДЦАТЬ ВТОРОЙ
СТЕАРИНОВОЕ ПРОИЗВОДСТВО —ТЕПЛОПЕРЕДАЧА
ГОСУДАРСТВЕННОЕ СЛОВАРНО-ЭНЦИКЛОПЕДИЧЕСКОЕ
ИЗДАТЕЛЬСТВО «СОВЕТСКАЯ ЭНЦИКЛОПЕДИЯ»
МОСКВА ❖ ОГИЗ РСФСР о 19 3 3

ГОСУДАРСТВЕННОЕ СЛОВАРНО-ЭНЦИКЛОПЕДИЧЕСКОЕ ИЗДАТЕЛЬСТВО «СОВЕТСКАЯ ЭНЦИКЛОПЕДИЯ» XXII том сдан в производство 22 февраля 1933 г.; подписан к печати 31 октября 1933 г. Набор текста и верстка, печать, брошировочно-переплетные работы выполнялись в 16-й типографии треста «Полиграфкнига» под общим наблюдением директора 16-й типографии Смирнова П Г. и помощников директора Моргунова Н.В. и Кудряшова П. В. Набор и верстка произведены под руководством Колобашкина И. Г. и С а м о й л о в а И, К. Верстали Горшков М. С. и Его- ров П. А. Печатью руководил Майоров С. Г, Броширо- вочно-переплетные работы выполнялись под общим наблюдением' Баранова В. В., К у р ч е в а Н. Н., О в с я н и к о в а М. П., Костюш и на П, И. иКо марова И, М. Тиснением руководил Александров А. А. Клише для переплета гравировано 3 а к fl- новым Г, А. Клише выполнялись цинкографией 3-й типографии ОГИЗ «Красный пролетарий». Бумага бумажной фабрики Вшп- химза. Дерматин Кунцевской фабрики им. В. П. Ногина. Картон Миропольской фабрики и Балахнпиского комбината. В XXII томе ТЭ помещено 11Ь5 иллюстраций в тексте,. 7 вкладок к статьям: «Судостроение»—!, «Танк»—!, «Телевидение»—I, «Тепловозы»—4 (из них 1 автотипия и. 3 штриховые). Адрес редакции Технической Энциклопедии: Москва, Остоженка, 1. Адрес издательства: Москра, Волхонка, 14. 16-я типография треста «Полиграфкнига», Москва,Трехпрудный пер., 9. Уполномоченный Главлита Б 28902. Гиз 28. Э-00 г. Заказ 310- Бумага 72x108/16. 31 печ. листх99 500 знаков. Тираж 31 500 экз.
РЕДАКЦИЯ ТЕХНИЧЕСКОЙ ЭНЦИКЛОПЕДИИ РЕДАКЦИОННОЕ БЮРО Главный редактор—проф. Л. К. Мартенс. Зам. Глав. Редактора—инж. В. Э. Шпринк. I Председатель Правления—-Б. П. Рогачев. Ном. Глав. Редактора—А. А. Дашкевич. | Ученый Секретарь—Н. П. Ракицкпй. НАУЧНЫЕ РЕДАКТОРЫ инж. Арманд Н. Е.; Ельцина Н. М.; инк. Знаменский А. А.; Мельников И. И.: инж. Му- шенко И. И.; Никаноров В. М.; инж. Павлушкой Л. С.; Ракицкий Н. П.; Севастьянов И. А.: Татаринов Б. II.; инж. Фрязпновский И. А.; инж, Шпринк Б. Э. Зав. библиографией: инж. Таубман С. И.; Технические Редакторы: Ксандрова К Т.; Моро- зов И. И.; Никаноров В. М.; Сергеева Т. II. ПРОИЗВОДСТВЕННЫЙ СЕКТОР Руководитель Произв. Сектора: Татиев Д. П.; Зам. руководителя Произв. Сектора: Маркус В. А.; Васильева М. А.; Технический Редактор по иллюстрациям: Тавастшерна В. Я.; Зав. Технической Редакцией при типографии: Кулешов II. 3.; Технический Редактор при типогра- фии: инж. Сакмаров Н. Г.; Зав. Корректорской: Бокшлцкая Л. И.; Старший корректор: Полякова В. М. СОКРАЩЕНИЯ И СИМВОЛИЧЕСКИЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ 1. Мэтричзскиэ игры. км километры (1 000 -и). м метры. дм дециметры (0,1 лт). см сантиметры (0,01 л4). мм миллиметры (0.001 «и). д микроны (0,001 .uat). /пр миллимикроны (0,001 д). щл микромикрояы (0,0000с 1 д). км2 квадратные километры. га гектары (квадратные гекто- метры). а ары (квадр. декаметры), квадратные метры. л«а кубические метры. д^и3 » дециметры. см3 » сантиметры. мм* » миллиметры. т метрич. тонны (1 000 кг). ц центнеры (100 кг). кг килограммы (1 000 г). г граммы. дг дециграммы (0,1 г). сг сантиграммы (0,01 г). м? миллиграммы (0,001 г). цг микрограммы (•),001 л«а). к караты (200 ,игЕ кл килолитры (1 000 л). гл гектолитры (100 л) дкл декалитры (10 л). л литры/ дл децилитры (0,1 л). сл сантилитры (9,01 л). мл миллилитры (0,001 л). тм тонномстры. кгм килограммометры. т/м* тонны па кв. метр. кг/см* килограммы на кв. сайтам. м/ск метры в секунду, п. м погонные метры. рег. т регистровые тонны. II. Математнч. обозначения. • градус. ' минута, фут. " секунда, дюйм. терция, линия. > больше « меньше). j> не больше (<£ не меньше). г; приблизительно равно. > больше или‘равно. < меньше или равно, значительно больше, значительно меньше, угол, измеряемый дугой. II. параллельно. _L Пе р пе пдику л пр ио. ч- от—до. sin синус. tg тангенс. sc се капе. cos etg косинус. котангенс*. CSC косеканс. are sin арксинус. arc tg арктангенс. sh гиперболический синус. ch гиперболич. косинус. th » - тангенс. 0 диаметр. e основание натуральных логарифмов. Ig логарифм десятичный. In » натуральный. lim предел. Const постоянная величина. 2 сумма. интеграл. приблизительно. co бесконечность. d полный диференциал. 0 частный » III, Международные символы. а) Е д к и и ц ы. Ah W Wh kW kWh mV VA kVA s Ms p.2 C vc H J A Cal •cal IP Im lx rn Hz ампер. ампер-час. ватт. ватт-час. киловатт, киловатт-час. вольт. милливольт, вольт-ампер, киловольт-ампер, миллиампер. ом. мегом. микроом. кулон. вольт-кулоп. генри. джоуль. фарада. микрофарада- ангстрем. калория большая. калория малая, лошадиная сила, люмен. люкс. мюрг. герц. б) Величин ы. t® уо ♦ о 1 кип. t°«4. температура обыкновенная. » абсолютная. » кипения. » плавления. 1*зает. температура застывания. t'orne. » отвердевания. ^крит. » критическая. atm атмосфера техническая. Atm г> барометрич. I сила тока. Q злектрпч. заряд, количество электричества. Е электродвижущая сила. V,LT напряжение, потенциал. А работа. W энергия. N МОЩНОСТЬ. Т период колебания. /, v частота. а> угловая скорость, угловая частота. р боковая частота. а длина волны. 9 сдвиг фазы. L самоиндукция. С емкость. ft сопротивление активное (ваттное), е диэлектрич. постоянная, д магнитн. проницаемость, у Удельное сопротивление. ° удельная проводимость. <3 декремент затухания. 9 магнитный поток. Нт^г твердость по Брйнелю- Аг , Аг2> Ае I критич. точки ArJ, Ar*, Ar* i железп. сплавов. g ускорение силы тяжести. I длина. т МлСса. тЩ УД. вес при I? по отношению G к воде при t*. la];lalD угол вращения плоскости поляризации. Сн‘ИН*] концентрация водородных ионов. pH; Рн водородный показатель. lhN нормальный раствор. п коэф, преломления. IV. Основные сокращения. фт.—футы. дм.—дюймы. КЦ.—КПЛОЦККЛ. св.—свеча. об/м.—обороты в минуту. п-i с.—пудоверсты. п-фт.—ПХ'ДОфуТЫ. фт/ск.—футы в секунду. чв-д.—человекодни. чн-ч.—человекочасы. долл., $—доллары. мар.—марки. фи. ст., £-фунты стерлингов.
фр.—франки. ШИЛЛ.—ШИ 1ЛППГИ. млн.—миллионы. млрд.—миллиарды. ч.—часы. м., мин.—минуты. ск.—секунды. QBC—градусы Боме. СЭ.—градусы Энглера. Градусы темпе] атурных шкал: СК—Кельвина. °C, СЦ.—Цельсия (J ОО'-ной). «Р.—реомюра. СФ.—Фаренгейта. t°—темп-pa по ЮО’-ной шка^е (С). Г р.—температура по Реомюру. t° Ф,—температура по Фаренгейту, абс. ед.—абсолютная единица. ат. в.—атомный вес. Aufl.—Aiiflage. В.—Band, Bandc. v.—volume, volumes. вкл.—включительно. гг.—голы, города. д,—деревня. лотгота. д. б.—должно быть. ж, д,. ж.-д.—железная дорога, же- лезнодорожный . з.-европ,—западноевропейский, з-д—завод. изд.—издание. ин-т—институт. Jg.— Jalirgang. кпд—коэфициент полезного дей- ствия. к-рый—который. к-та—кислота. Lfg—Lieferung. jt—мета (хим.). м. б.—может быть. м. г,—минувшего года. меш (mesh)—число отверстий в ситах па лин. дюйм. мн-к—многоугольник. мол. в.—мо.п нулярный вес. нев-т ьш- нгно горый. о—орто (хим,), об-во—общество. о-в—остров. п—пава (хим.). р.—pagina, paginae (лат,—страница, страницы). пром-сть-промышленность. проф. —профессор. SK—зегероьские коиуса. С., К)., В., 3,—север, юг, восток, запад. с.-а., ю.-8.—северо-западный, юго- восточный. стр.—страницы. т.—том, томы. t.— tome, tomes. Т.—Teil, Teile. тв.—твердость. т-во—товарищество. темп-ра—температура. т. н.—так называемый. тр-к—треу голь Е1ик. уд.—удельный. УД- в.—удельный вес. у р-ие—уравнение. У. П.—Урочное положение. u. ff.—und lolgende. ф-ия—функция, ф ка—фабрика, ф-л —формула. Н.—Helt. Hefte. хи si. сост.—химический состав ц. т.—центр тяжести. Ztg—Zcitung. Ztrj'l.—ZenlralMatt. Z tsch г.—Zei tschri J t. ш.—широта. 3 ’c—электродвижущая сила, эфф.—эффективный. Ам. ГТ,—американский патент. Ан. II.—английский патент. Г. IT.—германский » Р. II.—русский » Сов. П.—советский » Ф. П,—французский » В.—Berlin. Brschw.—Braunschweig. L.—London. Lpz.—Leipzig. Meh.—Munchen. N. Y.—New York. P.—Paris. Stg.—Stuttgart. W.-Wien. Wsh.—Washington. Л.—Ленинград. M.—.Москва. П.—Петрогргд. СПБ—Петербург. СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ НАЗВАНИЙ РУССКИХ И ИНОСТРАННЫХ ПЕРИОДИЧЕ- СКИХ ИЗДАНИЙ, ОБЩЕСТВ, ФИРМ «АзНХ»—Азербайджанское нефтяное хозяйство, Баку. «ВВФ»—Вестник воздушного флота, Москва. «ВИ»—Вестник инженеров, Москва. «ВС»—Вестник стандартизации, Москва. «ВТ»—Вопросы труда, Москва. «ГЖ»—Горный журнал, Москва. «ГТ»—Гигиена труда. Москва. «Ж»—Журнал Русского физико-химического общества, Ленинград. «ЖРМО»—Журнал Русского металлургического об-ва, Ленинград. «ЖХП»—Журнал химической промышленности, Мо- сква. «ИТИ»—Известия Теплотехнического института им. Ф. Дзержинского, Москва. «МС»—Минеральное сырье, Москва. «МХ»—Мировое хозяйство и мировая политика, Москва. «ИИ»—Нерудные ископаемые. Ленинград. «НХ»—Нефтнное хозяйство, Москва. «ОСТ»—Общесоюзные стандарты, Москва. «ПТ»—Промышленность и техника, СПБ. «ПХ»—Плановое хозяйство, Москва. «СГ»—Социальная гигиена, Москва. «СП»—Строительная пром-сть. Москва. «СТ»—Санитарная техника, Москва. «СХ»—Социалистическое хозяйство, Москва. «ТиТбП»—Телеграфия и телефония без проводов, Н.-Новгород. «Труды ГЭЭИ»—Труды Гос. экспериментального элек- тротехнического института. Москва. «Труды НАМИ»—Труды Научного автомоторного ин-та, Москва. «Труды НИУ»— Труды Научного института цо удоб- рениям. Москва. «Труды ЦАГИ»—Труды Центрального аэрогидродина- мич. ип-та, Москва. «УФН»—Успехи физических наук. Москва. «AAZ»—Allgemeine Automobil-Zcitung, Wien. «А. Ch.»—Anilules de Chimie et de Physique, Paris. AEG—Allgemeine Elektrizitats-Gesellschaft, Berlin. AGFA—Aktien-Gcsellschatt file Anilin-Fabrikation, Berlin. «Am. Soe.»—Journal of the American Chemical Society, Easton, Pa. «Ann. d. Phys.»—Annalen der Physik, Leipzig. «Ann. Min.»—Annales des Mines, Paris. «В»—Berichte der Deutsctien chemischen Gesellschaft, Berlin. BAMAG—Berlin-Anhaltlsche Maschinenbau - Aktlen - Ge- sellschaft, Dessau. BASF—Badische Anilln- und Soda-Fabrik, Ludwigshafen BEAMA—The British Electrical and Allied Manufactu- rers Association, London. «В. u. Е.»—Beton und Eisen, Berlin. Bayer—Farbenfabriken vorm. Er. Bayer <& Co., KOln a/R. «Oh.-Ztg»—Chemiker-Zeitung, Cothen. «Ch. Ztrol.»—Chemisches Zentralblatt, Berlin. DIN—Deutsche Indiistrie-Normen. «EChZ»—Elektrochemische Zeitschrift. Berlin. «ЕМА»—Zeitschrift fiir Elektrotechnik und Maschinen- i au, Berlin. «EuM»—Elektrotechnik und Maschinenbau, Wien. «ETZ»—Elektroteciinische Zeitschrift, Berlin. «GC»—Gdnie Civil, Paris. «I. Eng. Chem.»—Industrial and Engineering Chemistry, Eastnn, Pa. I. G. Farben—Interessengemeinschaft Farben - Industrie A.-G., Leverkusen I). Koln a/R. «JAIEE»—Journal of the American Institute of Elec- trical Engineers, New York. «J. Ch. I.»—Journal of the Society of Chemical Industry, London. «Mitt. Forsch.»—Mitteilungen uber Forschungsarbeiten auf dem Gebiete des Ingenieurwesens, Berlin. NDI—Norinenausschuss der dentschen Industrie. «I’eKa»—Facablatt fur Parfumerie und Kosmetik, Munchen. «RGfi»— Revue Gdnfirale de I’Electrici16, Paris. «Sue.»—Journal of tile Chemical Society, London. «St. u. E.»—Stahl und Eisen, Diisseldorf. Ulltn. Enz.—Enzyklopiidle der tf'chnischen Chemie, herausgegeben von F. Ullmann, Wien—Berlin, 1 Auf- lage, 19 15—2-, 2 Auflage erscheint ab 192". «WeTeZ»—Westdeutsche Textil-Zeitung. Elberfeld. «Z. ang. Ch.»—Zeitschrift fiir angewandte Chemie, Berlin. «Z. d. VDI»—Zeitschrift des Vereines deutseher Inge- nieure. Berlin. «ZFM»—Zeitschrift fur Flugtechnik und Motorluftschit- fahrt, Munchen.
СТЕАРИНОВОЕ ПРОИЗВОДСТВО имеет целью выработку стеарина и олеина. Под этими названиями в технике обычно понимают смесь твердых и жидких жирных к-т, полу- чаемых из жиров: в состав стеарина входят преимущественно стеариновая и пальмитино- вая к-ты, а олеин состоит б. ч. из олеиновой к-ты. Стеарин технически служит гл. обр. для приготовления свечей и являлся первоначально главной целью С. п., в то время как олеин счи- тался отходом, к-рый употреблялся для вар- ки мыла. С развитием техники освещения спрос на стеариновые свечи, а вместе с ними и на стеарин понизился; зато олеин нашел в настоя- щее время широкое применение в текстильной пром-сти, где он служит для замасливания во- локна при прядении и тканье, т. ч. об олеине теперь приходится говорить, как об одном из главных продуктов С. п. Так как основной целью С. п. является получение твердых жирных к-т, то в этой пром-сти пользуются жирами, бога- тыми твердыми жирными кислотами (говяжье и баранье сало), а также пальмовым маслом. В последнее время в виду недостатка на рынке животных жиров применяют в качестве сырья гидрированные растительные масла, а также различные загрязненные отбросные жиры и костяное сало низшего-качества, мало пригод- ное по своему запаху и цвету для мыловарения. Вообще говоря, при выборе сырья для С. п. приходится руководствоваться не только твер- достью жиров, но и качеством присутствующих в них жидких жирных к-т: по возможности жиры не должны содержать линолевой, лино- леновой и других более непредельных к-т, т. к. эти к-ты понижают качество олеина. В послед- нее время при соблюдении особых условий работы иногда применяют в С. п. ворвань н не- которые жидкие растительные масла. Производство стеарина и олеина состоит из следующих операций: 1) расщепления жиров на жирные кислоты и глицерин; 2) ацидифи- кации, т. е. обработки жиров или полученных после их расщепления жирных к-т купоросным маслом; 3) дистилляции жирных к-т; 4) отде- ления твердых жирных кислот от жидких. В зависимости от качества перерабатываемого сырья и желаемого эффекта можно указанные операции различно комбинировать. Наиболее общий, обычно принятый метод работы—т. н. смешанный, в к-ром придерживаются следу- ющего порядка: промытые жиры подвергаются операции (1), причем они расщепляются авто- клавным путем или при помощи реактивов Твитчеля, Петрова или других аналогичных средств. Затем следуют по порядку операции (2), (3) и (4). Другой порядок работы, более краткий, можно с успехом применять лишь в тех случаях, когда исходным материалом слу- жат чистые белые жиры. В этом случае сырье подвергается автоклавному расщеплению, при- чем жирные к-ты получаются настолько свет- лыми, что можно непосредственно переходить к последней операции, подвергая недистилли- рованные жирные к-ты прессованию с целью отделения стеарина от олеина. В нек-рых слу- чаях (особенно когда приходится перерабаты- вать сильно загрязненные жиры) начинают не- посредственно с операции (2), подвергая сырье ацидификации, а затем переходят последова- тельно к операциям (3) и (4). Расщепление жиров и масел путем гидролиза. В настоящее время известны 4 основных метода для гидролитич. расщепления жиров в заводских условиях (см. Жиры и масла): а) автоклавный, б) сернокислот- ный, или ацидификационный, в) метод Твитче- ля, г) ферментативный. В стеариновом произ- водстве применяют преимущественно автоклав- ный и сернокислотный методы, а за последнее время нашел применение и метод Твитчеля. 1. Автоклавный метод основан на способности воды, действуя на жиры и масла при высокой t° и давлении, расщеплять их на глицерин и жирные кислоты в присутствии ве- ществ основного характера. В качестве веществ, ускоряющих расщепление, в технике чаще все- го применяются: окиси кальция, магния, цин- ка и смесь окиси цинка с цинковой пылью. Расщепление жиров этим методом производят в автоклавах. Систем последних известно до- вольно много. На практике чаще всего поль- зуются простыми автоклавами. Жир, пред- назначенный для расщепления, предваритель- но очищают, что способствует расщеплению и улучшению качества получаемых продуктов. Очистку жира производят разбавленной сер- ной к-той, с которой жир при нагревании пе- ремешивается. Затем дают жиру отстояться, спускают отстоявшуюся внизу кислую воду и для удаления остатка серной к-ты промывают жир горячей водой. Расщепление жира в авто- клаве производится след, обр.: в разогретый паром автоклав загружают в расплавленном виде жир до половины объема автоклава. Туда же вводят ускоритель (известь, окись цинка и др.) с.небольшим количеством воды; извести берут до 3% от веса жира, окиси цинка 0,5-?
п СТЕАРИНОВОЕ ПРОИЗВОДСТВО 12 1% или 1% смеси, состоящей из цинковой пы- ли (от 70 до 95%) и окиси цинка (от 30 до 5%). После этого в автоклав вводят 134-20% чи- стой воды (лучше всего конденсационной), вы- тесняют паром из автоклава весь оставшийся воздух и поднимают давление пара до желае- мой высоты. Во время расщепления все содер- жимое автоклава перемешивается паром; про- цесс расщепления продолжается ок. 8 ч. при давлении 104-12 atm. По окончании процесса содержимое автоклава выпускают в общий при- емник—закрытый освппцовапный деревянный или железный чан,—в к-ром дают отстояться жирным к-там и глицериновой воде. После этого глицериновую воду спускают через кран, а оставшиеся в чане жирные к-ты после про- мывки перепускают в отдельный освинцован- ный чан, в котором их обрабатывают слабым раствором серной к-ты, чтобы разложить об- разовавшиеся за счет ускорителей мсталлич. соли жирных к-т. Автоклавный метод расще- пления для С. п. имеет большие преимущества перед другими методами, т. к. при нем полу- чаются жирные кисчоты, почти не отличаю- щиеся по цвету от исходного материала, а это дает возможность перерабатывать полученные светлые жирные кис доты на стеарин и олеин без дистилляции. 2. А ц и д и ф и к а ц и о н н ы й метод (расщепление жиров крепкой серной к-той) тре- бует, как и автоклавный, предварительной очи- стки жиров. Просушенный после удаления за- грязнений жир нагревают до 113° и обрабаты- вают крепкой серной кислотой (66° Вё), взятой примерно в количестве 4% от жира, причем вся масса подвергается энергичному переме- шиванию. После этого всю массу выливают в горячую воду, с которой ее разваривают в те- чение нескольких часов открытым паром. Во время разварки жир, обработанный крепкой серной к-той, гидролизует- ся, и образующиеся жир- ные к-ты всплывают на по- верхность воды, а глице- рин и серная к-та перехо- дят в нижний водный слой. Нижний:слой использует- ся для выработки глицери- на, а плавающие наверху жирные к-ты промываются водой от серной к-ты. Жир- ные к-ты при кислотном расщеплении окрашивают- ся и загрязняются продук- тами обугливания, к-рые получаются от действия крепкой серной к-ты на жир. Ацидифнкацию про- изводят в освинцованных ФИГ. 1. чугунных или железных чанах; обычно пользу- ются аппаратом Бела-Лах (фиг. 1). Он состоит из освинцованного железного котла цилиндрич. формысконич. дном, имеющ. паровую рубаш- ку. В котле установлена освинцованная мешал- ка, и на дне его находится глухой паровой змее- вик. К-та поступает через небольшой свинцовый змеевик, помещенный под крышкой аппарата. К дну аппарата присоединена спускная труба, к-рая служит Для спуска смолистого вещества, образующегося во время обработки жира сер- ной кислотой. При ацидификации происходит не только гидролитич. расщепление жиров, но и глубокое химич. изменение (в строении нек-рых к-т), причем часть жидких к-т пере- ходит в твердое состояние. Т. о. сернокислот- ный способ увеличивает выход твердых жир- ных к-т, причем происходит частичное осмоле- пие жировых веществ. Такой же эффект полу- чается при аналогичной обработке крепкой серной к-той не только жиров, но и жирных к-т, что для С. п. имеет большое значение. 3. Под методом Твитчеля подразуме- вают в настоящее время расщепление жиров водой при нагревании до t° -100° в присутствии различных сложных сульфокислот, которым в технике дано общее название «реактивов». Этот метод впервые был введен амернк. химиком Твитчелем, который в качестве реактива при- менял сложные сульфокислоты, получавшиеся при действии крепкой серной кислоты на смесь нек-рых ароматич. углеводородов с жирными к-тами. Указанные сульфокислоты играют роль образователя эмульсии жира в воде. В состоя- нии эмульсии жир предоставляет расщепля- ющему действию воды огромную поверхность, вследствие чего реакция настолько ускоряется, что становится возможным производить рас- щепление без применения давления. В послед- нее время вместо реактива Твитчеля применяют т. н. контакт (см.), предложенный Г. Петро- вым. Расщепление жиров производят сл. обра- зом. В освинцованный чан сначала наливают 204-25% (от жира) мягкой воды и 0,24-0,5% серной к-ты и нагревают открытым паром до кипения, затем вводят реактив в количестве 0.54-1%, а вскоре затем растопленный жир. Всю массу продолжают кипятить примерно 10—12 ч., причем расщепление достигает 804- 85%. Массе дают отстояться, отделяют глицери- новую воду, оставшуюся жировую часть вновь кипятят со свежей подкисленной водой еще 4—6 час. В результате второй варки расще- пление доходит до 90—94%. Жирные к-ты при этом методе получаются несколько темнее, чем при автоклавном расщеплении, но светлее, чем при кислотном способе. Для успешного расще- пления по последнему способу жиры надо пред- варительно очищать, как это практикуется при автоклавном способе. Жирные к-ты, происходящие от грязных и темных жиров или потемневшие впоследствии при расщеплении, необходимо для выработки стеарина предварительно рафинировать. Эта цель достигается путем дистилляции. При нор- мальном давлении жирные к-ты кипят: паль- митиновая при 3394-356°, стеариновая к-та при 3594-383° (причем обе кислоты перегоняются с заметным разложением); олеиновая кистота из-за сильного разложения не перегоняется при обычном давлении. При давлении в 100 » рт. ст. можно последнюю перегнать при t“ 2854-286°. Т. о. для того чтобы избежать разложения продуктов при дистилляции жир- ных к-т, надо их перегонять при более низкой I"; для того же, чтобы упругость пара пере- гоняемого продукта превысила окружающее давление при более низкой t°, вводят в про- цесс дистилляции еще другую инертпую жид- кость с большой упругостью пара. Обычно применяют перегретый водяной пар пли же пользуются понижением окружающего давле- ния, производя дистилляцию в разреженном пространстве. Иногда применяют и то и другое одновременно. Дистилляция жирных к-т пере- гретым паром без применения вакуума про- исходит обычно при t° 2504-280°; при более вы- сокой t° дистиллат иногда темнеет. Во время дистилляции происходят различные химич.
13 СТЕАРИНОВОЕ ПРОИЗВОДСТВО 14 изменения дистиллируемого продукта: окси- стеариновая к-та переходит в изоолеиновую к-ту и стеаролактон; при высокой i° за счет оставшегося в жирных к-тах нейтрального жи- ра образуются углеводороды, к-рые увеличи- вают количество неомыляемых в получаемом дистилляте и ухудшают качество вырабатывае- мых продуктов. Поэтому рекомендуется жиры предварительно расщеплять возможно глубже. Аппаратура для дистилляции жирных к-т со- стоит из: 1) дистилляционного куба, 2) па- роперегревателя, 3) холодильника, 4) при- емника для дистиллированных жирных кистот, 5) сосуда для гудрона. При ди- стилляции в разреженном пространстве прибавляются еще конденсатор, вакуум- 3 ш ш Фиг. 2. насос и маслоотделитель. При конструировании дистилляционного куба приходится считаться с том, что пары легко конденсируются и стекают обратно и что кроме того производительность куба зависит от величины испарительной по- верхности жидкости. Поэтому аппаратам при- дают обычно круглую низкую и широкую форму с возможно большей испарительной по- верхностью. При правильной конструкции ап- парата каждые 2,4 м- испарительной поверх- ности должны в среднем давать около 100 кг чистого дистиллата в 1 ч., если работа ведет- ся при атмосферном давлении, и 130 кг ди- стнллата, если перегонка ведется в разрежен- ном пространстве. При применении вакуума вышина куба д. б. больше, чтобы не проис- ходило перебрасывания жидкости. Дистилля- ционный куб снабжен шлемом с трубой, отво- дящей пары в холодильник. Кроме того име- ются лаз, отверстие для термометра, труба для подачи сырых жирных к-т й спускная труба на дне котла для спуска смолистых остатков. По дну куба расположена парораспредели- тельная труба для вдувания перегретого пара. Дистилляционные кубы делаются исключи- тельно из меди или чугуна. Железо в данном случае мало пригодно, т. к. жирные к-ты его разъедают. Дистилляционный куб вмазывается обычно в печь; обмуровку его производят обыч- но так, чтобы огонь непосредственно не касался днища котла. Для этого над топкой устраивают длинный свод, чтобы топочные газы сначала проходили под упомянутым сводом, а затем уже омывали дно куба. Кроме того обычно дно медного куба изолируют еще шамотными плитами, чтобы он пе приходил в непосредст- венное соприкосновение с топочными газами. Пароперегреватели употребляются обычного типа. Конденсаторы или холодильники служат для сгущения паров воды и жирных к-т, полу- чающихся при перегонке. Эти части делаются обычно из меди или алюминия. Холодильники при перегонке жирных к-т бывают двух родов: воздушные и водяные. Перегонка жирных к-т в струе перегретого пара в разреженном про- странстве дает прежде всего возможность ра- ботать при более низкой 1° (на 15—20° ниже обыкновенной темп-ры дистилляции), вследствие чего получается меньше продуктов разложе- ния и больше чистого дистиллата. Кроме того в этом случае перегонка происходит значитель- но быстрее, вследствие чего сокращается расход топлива для печи, а также и пара. На фиг. 2 изображена конструкция вакуум-дистилляци- онного аппарата, применяемого в Америке. Последний состоит из чугунного толстостенного куба А, снабженного боль- шим шлемом из алюминия; конденсация паров жирных к-т происходит в водяных холодильниках Б, из кото- рых последний соединен ши- рокой трубой с впрыскиваю- щим конденсатором В, распо- ложенным над крышей. Для дистилляции устанавливают обычно несколько приемни- ков, причем имеется возмож- ность, не прерывая дистил- ляции, выключать один из них для его опорожнения. Вакуум в аппарате поддер- живается при помощи сухого воздушного насоса, причем обычно между барометрич. конденсатором и воз- душным насосом включают сосуд с олеиновой к-той, через к-рый просасывается воздух, дабы прошедшие через конденсатор последние остат- ки жирных к-т абсорбировались олеиновой к-той. В последнее время в Зап. Европе с успе- хом применяется для дистилляции жирных к-т аппарат сист. Фредеркинга. На фиг. 3 изобра- жен такой аппарат (машиностроительный за- вод «Volkmar Hanig и. Со.» в Дрездене). Для на- гревания дистилляционного куба, работающего под вакуумом, пользуются перегретой до 3104- 380° водой, которая циркулирует по .особым цельнотянутым стальным трубам, залитым в стенках дистилляционного куба. Перегрев воды производится в особой печи, находящейся в соседнем с дистилляционным отделением поме- щении. Там же находится и печь для перегрева пара, к-рый требуется для перегонки жирных к-т. Т, о. дистилляция изолирована от огня, что устраняет опасность возникновения пожара.
15 СТЕАРИНОВОЕ ПРОИЗВОДСТВО 16 При нагреве воды, циркулирующей в зам- кнутой системе указанных выше труб, до 1° 310° в них развивается давление ок. 100 atm, а при Г воды в 380“ давление повышается до 250 atm. Эта система нагревания дает возмож- ность легко регулировать дистилляцию, точно устанавливать Р и избежать местного перегре- ва к-т, отчего возможность подгорания и обра- зования неомыляемых сводится к минимуму. Перегонка жирных к-т производится сл. обр.: когда весь аппарат прогрет паром, в дистил- ляционный куб наливают высушенные при t° 100° жирные к-ты и пропускают через куб пар, перегретый до 390°; затем начинают медленно повышать t° дистилляционного куба. Охлаж- дающая вода в холодильнике искусственно по- догревается паром, чтобы жирные к-ты в хо- лодильнике нс застыли. При дистилляции в вакууме начинают работать без разрежения и пускают вакуум-насос лишь тогда, когда ди- стилляция идет уже полным ходом. В это время t° воды холодильника приближается к 100°. Не следует однако допускать, чтобы Г воды достиг- ла 1° кипения, т. к. в таком случае часть паров жирных к-т может пройти через холодильник, не конденсируясь. В последнем случае надо усилить приток холодной воды. При вакуум- дистилляции недостаток охлаждающей воды вызывает понижение вакуума. При перегонке жирных к-т пользуются методами: 1) перегонки до пека и 2) перегонки до гудрона. В первом случае перегонку ведут до тех пор, пока к-ты не станут получаться сильно окрашенными; тогда перегонный куб вновь загружают сле- дующей порцией расплавленных жирных к-т, не очищая куба от пека, и так ведут 3—4 пере- гонки подряд, а затем уже очищают куб от гу- стого смолистого черного остатка—пека; по- следний находит применение при изготовлении толя и для изоляции кабеля. Во втором случае в течение 16—20 час. от времени до времени прибавляют в дистилляционный куб жирные к-ты, а затем прекращают приток свежих к-т и отгоняют оставшиеся в кубе продукты до тех пор, пока дистнллат не начнет темнеть. Оста- ющуюся в кубе массу жидкого черного цвета выпускают и собирают отдельно от нескольких перегонок; этот продукт вновь подвергают аци- дификации для разложения скопившихся в нем неомыленных жиров и затем при вторичной его перегонке доводят до густого пека. Послед- нюю гонку проводят обычно в чугунных кот- лах. Преимущество второго метода работы со- стоит в том, что получаемые жирные к-ты зна- чительно беднее неомыляемыми. Количество пека при первом способе работы —3,5%, при втором способе 1,51-2,5%. Общий расход топ- лива для получения нужного количества пара и для обогрева куба составляет 50-1-60 кг антра- цита на 100 кг дистиллированных жирных к-т. При гонке в разреженном пространстве тре- буется для такого же количества дистиллята 304-36 кг антрацита. Получаемые при дистилляции жирные к-ты представляют собою смесь твердых и жидких к-т. Для отделения твердых к-т от жидких было предложено много способов, к-рыс можно раз- делить на две группы: 1) химич. способы и 2) мехапич. способы. Химич, способы разде- ления основаны на различной растворимости твердых и жидких к-т в спирте или на различ- ной способности их эмульгироваться в при- сутствии жирных сульфокислот. В производ- стве пользуются обычно мехапич. способом, к-рый сводится к отжиманию жидких частей от закристаллизовавшихся при охлаждении твердых жирных к-т. Жирные к-ты после дис- тилляции промывают в расплавленном виде слабым раствором серной к-ты, чтобы разло- жить медные, железные и известковые мыла, образовавшиеся во время пребывания в аппа- рате. Эти операции производятся в освинцо- ванных чанах при кипячении в течение часа открытым паром. После кипячейия с серной к-той жирные к-ты промывают кипящей водой. Чтобы при прессовании полученного продукта легко и полностью отделялись жидкие части, необходимо приготовить подходящую компо- зицию из различных фракций перегонных жир- ных к-т; i°3ncm. этой смеси д. б. 36—40°. Чтобы состав не был слишком тверд, к смеси приба- вляют выделяющуюся при горячем прессова- нии из прессов полужидкую часть, так назы- ваемый .резпдуль». Кристаллизацию жирных кислот производят в плоских четырехугольных ваннах, сделан- ных из эмалированного железа или из алю- миния. Каждая ванна имеет на одном более коротком крае на высоте 4 ем вырезы для перелива. Ванны помещаются на особых эта- жерках, одна над другой в несколько рядов (фиг. 4). Общий деревянный жолоб, лежащий над ними, служит для наполнения расплав- ленными жирными кис- лотами, которые запол- няют сначала верхнюю ванну, затем последова- тельно переливаются в стоящие ниже до тех пор, пока не будут за- полнены все ряды. В этих ваннах расплав- ленные жирные к-ты должны медленно застывать и закристаллизо- вызаться.что происходит обычно в течение 12— 24 час. Остывшие жирные к-ты вынимают из ванн в виде пластинок, складывают штабелями в отдельном помещении, где происходит окон- чательная кристаллизация, или «дозревание», при t° ок. 10° в течение примерно 7 дней. Для прессования каждую из вышеуказанных плит весом ок.5 кг закладывают в отдельный плоский мешок из верблюжьей или козьей шерсти. Прес- сование жирных к-т в виде плит производит- ся при помощи гидравлич. прессов два раза; первый раз в т. н. холодных прессах без нагре- вания и второй — при нагревании пресса до 40°. Для холодного прессования применяют обычно простые вертикальные квадратные гид- равлич. прессы приблизительно типа употреб- ляемых в маслобойном деле. Холодное прес- сование должно производиться медленно (обыч- но в течение двух часов). Наибольшее давле- ние, применяемое в конце процесса при холод- ном прессовании, 150 atm. При правильном составе жирных к-т и правильной работе холод- ные прессы выжимают жидких к-т ок. 25% от веса прессуемого материала. Т. к. при холод- ном прессовании жидкие жирные к-ты далеко не полностью отжимаются, то оставшиеся в прес- сах жмыхи подвергаются вторичному прессова- нию в прогреваемых прессах. Прогреваемые прессы отличаются от холодных прессов тем, что чугунные плитки, между которыми закла- дывают мешки с товаром, снабжены канала- ми, соединенными с паропроводом посредством тоненьких трубочек, позволяющих подогре-
17 СТЕКЛО 18 вать плиты паром. Прессование в горячих прес- сах производится значительно быстрее (45— 60 мин.), причем вытекающую из прессов по- лужидкую массу—«резидуль»—вновь приба- вляют к свежим дистиллированным жирным к-там. Максимальное давление, применяемое в этих прессах, 250—350 atm. При нормальной и правильной работе горячих прессов в них ос- тается в виде твердого технического стеарина 334-37% от первоначального веса жирных к-т, закладываемых в холодные прессы. Получае- мый техпич. стеарин расплавляют, обрабаты- вают слабым раствором серной к-ты (3° Вё), затем промывают водой, после чего разливают в плоские формы; в таком.виде стеарин посту- пает в продажу. Технич. олеин, вытекающий из холодных прессов, содержит еще нек-рое количество твердых жирных кислот и немного влаги. Для того чтобы олеин отделить от воды, его нагревают в особом чане приблизительно до 60° при помощи паровых змеевиков. При этой 1° вода быстро садится на дно, а верхний слой сухого олеина спускают в цистерны, на- ходящиеся в прохладном подвале. Здесь при медленном остывании из олеина выкристалли- зовываются оставшиеся в нем твердые к-ты, а затем олеин отфильтровывается в фильтр- прессах, после чего он идет в продажу. Производство стеарина в России достигло в 1913 г. 18 700 т, олеина—11 300 т. Во время войны 1914—18 гг. С. п. вследствие недостат- ка твердых жиров1 значительно сократилось. С 1923 г. наблюдается увеличение указанной про- дукции, причем выработка стеарина в СССР в 1928 г. составляла 5 400 т, а олеина—2 650 т. Лит.: Рудаков В. Г., Производство стеарина, Чита, 1928; Т а л а н ц е в 3. М., Технология жиров и масел, ч. 1—1, М., 1925—26; Петров Г. С. и Раби- нов и ч А. Ю., Расщепление жиров и получение глице- рина, Л., 1928; Дубовиц Г., Химический контроль в жировой промышленности, пер. с нем., М., 1927; «Маслобойно-жировое дело», М., 1925; Н е 11 г G., Technologle d. Fette u. Oele, 7 Aufl., B. 3, B., 1921; U b e 1 о h d e und Goldschmidt, Handbuch der Chemie u. Technologle d. Oelc u. Fette, В. 1—4, Lpz., 1908—1929; Bel a-L act, Stearinfabrikation, 1908; «Seifensieder-Zeitung u. Rundschau liber d. Harz-, Fett- u. Oel-Industrie», Augsburg, 1918. А. Баг. СТЕКЛО, по определению Таммана—пере- охлажденная жидкость, вязкость к-рой уве- личивается с понижением 1°; по Гельгофу и Томасу гомогенное, изотропное вещество, про- зрачное для лучей видимого спектра, подверга- ющееся обработке почти исключительно в рас- плавленном, т. е. вязком, состоянии. Стекла . подразделяются на естественные (напр. вулка- ническое С.) и искусственные. Последние м. б. получены не только в аморфном виде, но и в кристаллах, при т. п. расстекловыва- нии, к к-рому можно привести все С. Главны- ми составными частями С. являются кремне- зем (в виде песка и различных силикатов), окись натрия и окись кальция; количество возможных, в стеклоделии соединений неисчис- лимо, т. к. почти все химич. элементы приме- няются в С. для придания ему тех или иных качеств. Влияние одного стеклообразующего вещества на то или иное свойство готового С. зависит от присутствия в нем других компонен- тов, причем только немногие физия, свойства, (уд. теплота, теплопроводность, плотность) складываются для С. из свойств его компонен- тов. С. может быть в трех состояниях: жидком, вязком и хрупком. Обработка С. возможна при определенной величине вязкости. Плотность С. 2,24—6,3; максимальной плотностью обла- дает С., содержащее 80% окиси свинца. Неото- жженное С. имеет большую плотность, нежели С., свободное от напряжений (разница дости- гает 0,02). Плотность довольно точно вычисляют суммарно по плотностям отдельных окислов. Химическая устойчивость С. От С. требуется значительная устойчивость против атмосферных химич. агентов и воды, напр. окопное, С. должно противостоять атмо- сферным влияниям; бутылочное—химич. воз- действию содержимого бутылки. Очень вы- сокие требования предъявляют к водомерному стеклу. Благоприятное влияние на химич. стойкость С. имеют окиси цинка, кальция, алюминия п борная к-та в определенных пре- делах. Сопротивление на сжатие у С. велико, оно колеблется от 60 до 120 кг!ммг. Вообще механич. крепость С. велика, за исклю- чением сопротивления удару. Сопроти- вление на из г и б 10—25 кз/.и.н2. С о- противление на разрыв м. б. оп- ределено только относительно точно вследст- вие невозможности сломать равномерно по все- му разрезу какой-либо испытываемый трос. Эти сопротивления зависят гл. обр. от присут- ствия в С. борной к-ты и окисей кальция, бария и свинца (при замене ими кремнекислоты до определенной степени); остальные вещества на эти фпзич. свойства С. влияют очень мало. При низких 1° С.—совершенно упругое тело (подчиняется закону Гука). Сопротивле- ние удару С. (хрупкость) чрезвы- чайно мало; хрупкость находится в связи с термин, устойчивостью С. Из стеклообразу- ющих веществ сильное влияние на уменьшение хрупкости имеет только борная к-та, кото- рая значительно повышает сопротивление уда- ру при замене ею кремнекислоты (до 15%). Твердость С. лежит по скале Моса между 4 и 8. Обыкновенные С. имеют твердость, равную 6. Мерой твердости служит обратная величина ширины царапины, произведенной на С. кону- сообразным алмазом при нагрузке в 20 г. Ще- лочи, заменяя кремнекислоту, сильно снижают твердость. Окиси кальция, магния, цинка и ба- рия увеличивают твердость С.; борная к-та, при замене кремнекислоты (до 15%), чрезвы- чайно увеличивает твердость С.; щелочи, за- меняя кремнекислоту, сильно снижают се. Термические свойства. Коэф, расширения стекла колеблется от 5,5-1СГ7 до 151 • 10“’ и меняется линейно с 1° только до Г трансформации. Знание коэф-та расширения имеет практич, значение при сплавлении С. с металлами. С. с высоким коэф-том расширения термически более чувствительны и наоборот. Коэф-ты расширения вычисляются по ф-лам Шотта и Винкельмана или Тернера и Инглиша. Удельная теплота С. вычисляется сум- марно по соответствующим данным компонен- тов; при 1° ,оес. 800° она является величиной постоянной. Теплопроводность С. очень мала и вычисляется также по данным компонентов. Термическая устой- чив о с т ь—чрезвычайно важное свойство и зависит от состояния напряжений в С.,4>ормы, толщины и состава его. Для С., обладающих большой термич. устойчивостью, характерны малая величина коэф-та расширения, относи- тельно низкое содержание щелочей и относи- тельно высокое содержание борной к-ты. Ф-ла термич. устойчивости К: 3 х аЕ Г SC где р—сопротивление разрыву, а—линейный
19 СТЕКЛО 20 коэф, расширения, Е—модуль упругости, к— теплопроводность, —удельный вес, с—удель- ная теплоемкость. Оптические свойства. С. чрезвы- чайно разнообразны но своим оптич. свойствам. Имеются С., обладающие одинаковым рассея- нием при различных коэф-тах преломления и наоборот. В оптических стеклах (см.) играет большую роль ликвидация напряжений, т. к. в противном случае может иметь место двой- ное проломление. Окраска С. достигается крашением его окислами металлов или кол- лоидами, причем степень окисления играет большую роль. Окраска металлами зависит не только от самого красителя, но также и от состава основного С. Обесцвечивание С. имеет большое значение в стекольной про- мышленности, т. к. почти все С. содержат большее или меньшее количество железа, да- ющего зеленую окраску. Обесцвечивание до- стигается химич. процессом—переводом кра- сящего вещества в некрасящее соединение. Пропускаемость ультрафиолетовых лучей за- висит от содержания железа в С. Лучшие со- ставы стек га пропускают до 70% ультрафио- летовых лучей. Электрические свойства. Оп- ределенных и ясных взглядов на электрнч. свойства С. нет. Проводимость С. имеет элект- рич. природу. Щелочи повышают проводимость. При изготовлении изоляторного С. берут как можно меньше щелочей и вводят компоненты, увеличивающие легкоплавкость, но не сни- жающие изоляционной способности, например окись свинца, бария, железа, борную к-ту. О свойствах С. см. также Сир. ТЭ, т. III, стр.154—191. Лит.: Шульц Г., Стекло, пер. с нем., М„ 1926; И е б с е н-М а р в е д е л ь, Варка и формовка стекла, пер. с нем., М., 1932; Д р а л л е и Кеппел ер, Произ- водство стекла, пер. с нем., т. 1, ч. 1, М., 1928; П е д д л ь, Пороки стекла, пер. с англ., Л., 1931; Китайгород- ский И., Влияние окиси алюминия и окиси магния на кристаллизационную способность стекла, М., 1928; Л е- Ш а т е л ь е А., Кремнезем и силикаты, пер. с франц., Л., 1929; Ettel W., Physikalische Chemie d. Silikate, Lpz., 1929; Ettel W., Glastechnlsche Tabellen, Lpz., 1932; «Journal of the Society of (Hass Technology», Schef- field; «American Ceramic Society», Columbus; «Glastechnl- sche Berichte», Frankfurt a/M; «Sprechsaal», Coburg. Пайрекс (пирекс), С., отличающееся вы- сокой химич. и термич. устойчивостью; было получено в Америке доктором Сюлливаном и Тейлором. Проф. Турнер (Turner) изучал хи- мически и термически свойства его. Химич, состав пайрекса: 80,5% SiO2; 0,3% СаО; 4,4% Na3O; 0,7% As2O5; 0,1 % MgO; 0,3% Fe3O3; 2,0% AI2O3; 11,8% B2O3; 0,2% K2O. По другим исследованиям химический анализ пайрекса следующий: 80,89% SiO3; 11,19% В3О3; 2,03% Fe2O3+Al2O3; 0,13% СаО; 0,52% As2O3; 4,51% Na2O; 0,51% К2О. Петерс (Peters) и Грегок (Gragoc) изучали термич. расширение пайрекса при высоких t°. Коэф, расширения пайрекса: при Р-ном интервале 21—471° а = 36- •10 ’, а при интервале 552—571° а= 151-Ю-’. Физич. константы для пайрекса: уд. в. 2,25; модуль упругости 6 230 кг/лш2; показатель преломления D = 1,4754; линейный коэф, рас- ширения (19—350°) 0,00000320; теплоемкость 0,20; теплопроводность 0,0027; Т размягчения 750°. По Маршалу (Marshall) диэлектрин, проч- ность 20 kV на 100 мм толщины; днэлектрич. постоянная 5,75—5,78; электрич. сопротивляе- мость (объемная) Ю14й; электрическая сопро- тивляемость (поверхностная) 10142 при 34% влажности и 5 X 1082 при 84% влажности. В отношении химич. прочности пайрекса тот же автор считает, что действием минеральных к-т можно пренебречь, за исключением фосфорной и фтористоводородной. При производстве уксус- ной кислоты не было заметно разъедания С. после 5 тг. работы при t° выделения паров. Кристаллизационная способность пайрекса бы- ла изучена С. W. Parmelee и A. L. Monack в 1929 г. При термич. обработке С. легко кри- сталлизуется. Авторы считают, что выпадают кристаллы тридимита и кристобалита. В дру- гом исследовании С. W. Parmelee, G. L. Clark и А. Е. Badger методом рентгенографии, тер- мически обрабатывая пайрекс при 800°, наш- ли кристобалит. Пайрекс применяется для замены фарфора, плавленого кварца и химически устойчивых металлических сплавов, химической аппарату- ры, а также высоковольтных изоляторов; пай- рекс при равной прочности с фарфором вслед- ствие своей прозрачности имеет преимущество перед последним, что позволяет обнаружить дефекты изолятора. Попытка изготовить С. тина пайрекса в СССР была впервые сделана в январе 1924 г. па Запрудненском стекольном з-де, а затем на опытной установке з-да «Изолятор». Автором этой статьи было получено С. и из него изгото- влены образцы высоковольтного изолятора. С. тогда было названо «А1ех». Химич, его состав (в %): 72 SiO2; 20 В2О3; 2,5 Na3O; 2,5 К3О; 2,5 А12О3; 0,5 СаО. Линейный коэф, расшире- ния 0,000004. Испытания на пробивное напря- жение, произведенные на з-де «Изолятор», дали 82 000—86 000 V при толщине дна стаканчика в 12 лх. Пайрекс получен в 1927 г. В. Гаври- ловым на заводе Лензрс и там же организо- вано его производство. По определениям Гос. оптич. ин-та пайрекс Лензоса характеризуется следующими данными: уд. в. 2,25; показатель преломления -пд= 1,4784; коэф, расширения а=31,7-10-7 (в настоящее время несколько выше); проба Милиуса на химич. стойкость: Ап—3; 4; t° спекания 642°. В 1932 г. орга- низовано также производство пайрекса на Мерефянском стекольном з-де близ г. Харькова. Лит..- Гинзберг А., Влияние минерализаторов на свойства стекла, «Керамика и стекло», 1931, 4; К и- тайгородский И. и Ку ров екая С., Хи- мически устойчивое стекло для лабораторной посуды, «Труды ин-та силикатов», 1930, вып. 31; Turner W., The Glass Industry of North America, «Journ. of the Society of Glass Technology», Sheffield, 1919, v. 3, p. 191; Peters C. a. Gragoc C., The Thermal Dilatation of Glass at High Temperatures, «Journal of the Optical Society of America», 1920, v.4, p. 105; «Chem.-Weekblade», - 1920, v. 17, p. 465; «Ch. Ztrbl.», 1920, B. 23, p. 643; Col- lins w., Report on Standartisation of Sizes a. Shapes of Apparatus, «I. Eng. Cliem.», 1921, v. 13, p. 1070; Mar- shall A., Pyrex Glass as a Material for Chemical Plant Constriction, ibid., 1923, v. 15, p. 141; Marshall A., Pyrex Glass Plant Equipment, ibid., 1923, v. 15, p. 671; M i g 1 i a с c t D., The Resistance of some Chemical Glas- ses to Chcm. Reagents, «Ann. Chem. Appl.», 1925, v. 15, p. 87; Parmelee C.a. Monack A., The Devitrification of Glass, «Journ. of the Society of Glass Technology», Sheffield, 1929, v. 13, 52, p. 322; Parmelee C.a. Badger, Diffraction of X-ray by Ordinary Glass etc., «Journal of the Society of Glass Technology», Sheffield, 1929, V. 13, 52, p. 285. И Китайгородский. Стекломассы ни строительный материал. Стро- ительные стекломассы представляют собою не- органические веще-.тва, затвердевшие из рас- плавленного состояния и оставшиеся во всех отношениях аморфными (стекловидное состоя- ние). По возможности изготовления в промыш- ленном масштабе и по условиям применения они должны обладать иными свойствами, чем свойства обычных стекольных изделий. Кроме использования стекломассы для изделий ее
21 СТЕКЛО 22 можно использовать как цементы со специфич. свойствами (стеклобетоны), а путем кристал- лизации стекломасс можно получить, ряд новых искусственных материалов, к-рые могут найти применение в ряде областей пром-сти, в том числе строительной. Изделия из стекломассы. Во- прос о применении в строительстве материалов из стекломассы в виде плавленых камней— сплошных и полых, стеклянной черепицы, по- ловых плиток, облицовочных плиток, фасон- ных изделий, кислотоупорных труб, котлов- баллоиов, выдерживающих высокие давления, и т. д.,—а также в виде разных конструкций в последние годы стал проблемой, над к-рой ра- ботает исследовательская мысль как в Союзе, так и за границей. Метод плавки дает возмож- ность придать материалу любую форму и по- лучить в конечном счете более простым спо- собом изделия для использования их в строи- тельстве, напр. применение стеклянной черепи- цы должно явиться весьма практич. мероприя- тием, упрощающим конструкции покрытий; вы- делка из стекломассы облицовочных плиток дает гигиенич. строительный материал и из- бавляет от сложных работ по покрытию че- репка глазурью, двойному обжигу и т. д. Ра- бота над жидкой (расплавленной) стекломас- сой дает значительно бблыпие возможности механизации и выработки продукции с более разнообразными формами, чем работа с искус- ственными камнями, керамич. изделиями; в частности пустотелые изделия м. б. выполнены с более тонкостенными перегородками и ббль- шпм количеством пустот и т. д. Вопрос о де- шевых вяжущих материалах для стекломасс также находит свое разрешение пока в иссле- довательском масштабе и в ближайшие годы, надо полагать, будет разрешен и в промышлен- ном. Проблема изготовления стекломассовых строительных материалов по экономия, сооб- ражениям должна опираться на изучение bo-z просов самого широкого применения в этом спе- циальном стеклоделии местного сырья как естественного (глины, доломиты, известняки), так и искусственного (шлаки и другие отбросы пром-сти). Если для изготовления бесцветных и прозрачных изделий, хрусталя и С. оптиче- ского необходим особо тщательный выбор сы- рых материалов, то для стеклостроительных изделий вопрос о прозрачности их играет не- значительную роль (полупрозрачная черепи- ца) или не играет никакой (глухая черепица, трубы, половые плитки, облицовочные плитки, пустотелые камни, плавленые камни и т. д.). Требования к качеству самых стеклостроитель- шдх материалов в отношении ряда «пороков» (свиль, пузырь и т. д.) допускают гораздо боль- шие колебания, чем в обычном стекле, или не играют шгкакой роли. Кроме того особое зна- чение имеет то обстоятельство, что при изготов- лении строительного С. нет надобности в до- бавках дорогих и пока дефицитных щелочей, т. к. можно ограничиться тем количеством их, к-рое имеется напр. в глинах, в особенности при наличии во вводимом сырье весьма рас- пространенных окислов железа. В отношении свойств получаемых стекло- массовых материалов приводятся нек-рые дан- ные Ин-та сооружений о плавленых изделиях, получаемых из глины, доломитов, шлаков, от- бросов фосфоритов: уд. в. 2,48—2,66; коэф, расширения 200-Ю-7—300-10"7. Мехапич. проч- ность: сопротивление на разрыв 9ЭЭ—1КЮкг/сла; сопротивление на сжатие 8 000—10 000 кз/с.и2. Термическая прочность при испытании при разности 80 и 50° вполне удовлетворительная; 1 200—1 250°. В отношении химич. устой- чивости эти стекломассы не только выше обыч- ных известково-щелочных, по даже и химич. С. Химич, состав (в %) характеризуется следую- щими данными: 34,0—50,2 SiO2: 4,2—9,3 P2OS; 1,7—12,4 A1SO3; 2,1—3,1 Fe2O3; 14,0—33,7 CaO; 5,8—14,2 MgO; 0,8—1,5 KSO; 2,0—5,0 Na2O. Строительные материалы к p и c- таллического строения из стекло- масс. Было много попыток получать кристал- лин. строительные материалы из С. путем рас- стекловывания. Следует отметить в этом на- правлении работы Arcy, Garchey и др., но все эти попытки широкого промышленного приме- нения не нашли, т. к. кристаллы получались крупные, легко выкрашивались и оказывались недолговечными. В 1929—31 гг. были проведены исследовательские работы над строительными стекломассами в Ин-те сооружений и в Ин-те стройматериалов в лабораторном и полузавод- ском масштабе проф. Алмазовым, давшие весь- ма положительные результаты. Такие кристал- лин. стекломассы получаются следующим обра- зом: соответственно подобранная и перемешан- ная шихта плавится в обычной стекольной печи; расплавленная стекломасса льется в формы (песочные, стальные); после отливки изделия, освобожденные от формы (в горячем состоянии), переносятся в специальную печь, подобную обычным стекольным закалочным, печь зама- зывается и медленно охлаждается (от несколь- ких часов до нескольких дней, в большинстве случаев 12—24 час.). Начальная 4° кристал- лизации ок. 700°; во время кристаллизации она самопроизвольно повышается, а затем медлен- но снижается. Ряд полученных т. о. материа- лов из глин, доломитов, отбросов фосфоритов совершенно идентичен по химич. составу, по кристаллин. строению и всем свойствам плав- леным базальтам (см.), андезитам (см.) и т. п. Эти материалы (Ин-т силикатов их назвал а л м а з о вы сили ка т ы) отличаются огром- ной механич. прочностью, кислотоупорностью и высокими электроизоляционными свойства- ми (даже превышают базальты) и могут найти самое широкое применение в качестве строи- тельного материала (мостового, облицовочно- го и т. п.), а также в электрохимии, пром-сти. По определению акад. Ферсмана производство алмазовых силикатов имеет за собою огромные технич. и экономич. преимущества в Москов- ском районе и в Уральской области. Производ- ство этих силикатов м. б. легко организовано при металлургии, з-дах из расплавленных шла- ков путем введения соответствующих расплав- ленных добавок; при этих условиях в значи- тельной степени сокращаются расходы на плав- ление. На свойства изделий и вид кристаллов влияет не только термин., но и механич. обра- ботка. Академией коммунального х-ва ведутся в этом направлении опыты по получению ли- стов, рельсов, проволоки из алмазовых сили- катов методами обработки металлов. Стекломассы как вяжущие ве- щества. Разрешение вопросов получения стекломассы из повсеместно распространенного сырья и при более низких (° выдвинуло в по- следнее время новую проблему использования и других свойств стекломасс для производства строительных материалов. Стекломассы можно еще рассматривать как особого рода цементы,
СТЕКЛО 24 которые приводятся в пластич.-состояние пу- тем нагревания и быстро твердеют при охла- ждении. Если подходить к стекломассам с точ- ки зрения цементов, то здесь представляется широкое поле для прб.м-сти строительных ма- териалов и конструкций, подобных изделиям на обычных цементах: можно производить стекл обето пы самого разнообразного ха- рактера процессом, подобным отчасти изгото- влению асфальтобетонов, т. е. перемешивая при высоких темп-pax вязкое стекломассовое вя- жущее вещество с силикатными заполнителями (гравием, песком и т. д.) с медленным охлажде- нием (отжигом) стеклобстоиа. чтобы не созда- валось закалочных напряжении. Стекло-желе- зобетон производится в виде топких стеклян- ных пластин, армированных металлич. сетка- ми; имеются попытки производства стекло-же- лезобетонных столбов. Стеклобетон но своим свойствам является наиболее стойким в отно- шении воздействия атмосферных влияний, во- ды и т. п. Одним из серьезных недостатков стек- ломассовых изделий является их хрупкость; введением наполнителей эту хрупкость умень- шают. Если изготовление таких стеклобето- нов (подобных цементным газо- и пенобето- нам) может еще встретить затруднение в тех- нич. отношении, то производство пустотелых многодырчатых строительных материалов мо- жет осуществляться и в настоящее время. Весьма эффективным теплоизоляционным дол- жен стать материал, изготовленный из стекло- массы с крупными пузырями, но не в виде от- дельных камней типа «Фальконье», а большими массивами или целыми конструкциями, скреп- ленными самой стекломассой. При применении стекломасс как вяжущих веществ затвердева- ние их м. б. не только в стекловидном аморф- ном виде, но в зависимости от состава и тер- мин. условий и в кристаллическом. Закристал- лизованная стекломасса типа искусственных базальтов дает особо прочное • схватывание с металлом, к-рое объясняется повидимому обра- зованием каких-то соединений. Это явилось ос- нованием для изготовления материалов (а д е- л и т), представляющих собою бетон, состоя- щий из кристаллизованной стекломассы, арми- рованной металлом. Огромная прочность аде- лита делает его пригодным не только в строи- тельстве, но и во многих случаях в машиностро- ении (например для станин), давая большую экономию металла. Силикатизация распылением. Способ силикатизации распылением заключает- ся в том, что через внутреннюю трубку специаль- ного прибора, подобного тому, который слу- жит для металлизации распылением, проходит стеклянная проволока; через крайнюю щель проходит смешанный газ, плавящий данную стеклянную проволоку, а через отверстие ме- жду средней трубкой и внешней проходит сжа- тый воздух, к-рый пульверизирует расплавлен- ное С. на любую поверхность. Для силикатиза- ции распылением служит С., к-рое в расплав- ленном состоянии ио вязко. Способ силикати- зации распылением имеет много преимуществ перед способом горячего покрытия (глазуро- вания и эмалирования): отпадает надобность в дорогом оборудовании; покрытие можно про- изводить независимо от размера и формы пред- мета; слой силиката м. б. желаемой толщины; расплавленный силикат, распыляясь, охлажда- ется сжатым воздухом, благодаря чему м. б. силикатированы не только бетон, керамика и металлы, но даже дерево, картон. При силика- тизации распылением покрываемый предмет ино- гда предварительно ’обрабатывается, например жидким стеклом. Силикатизация распылением м. б. применена п в строительстве для покрытия фанеры, к-рая в таком виде является хорошим кровельным материалом. Л ит.: А л мазо в-М а я с в и ч, «Керамика и Стекло»», М., 1930. 7—8 и 9; ? г о ;к е, там же, 1931, 7—8; его Hi е, «ВИС», М., 1932. С. Алмазов. Производство стекла. Изделия из стекла применяются в строитель- ной, химич., электро-техпич. и других про- мышленностях и в быту. К этим изделиям от- носятся оконное п бутылочное С., хозяйствен- ная и лабораторная посуда, химич. С., изоля- торы и пр. Химический состав некоторых стек- лянных изделий приведен в таблице. Основные приемы производства стекла включают: ;) под- готовку сырых материалов (преимущественно измельчение, CMi шизанпе, просеивание),б) плав- ку подготовленных материалов, в) выработку (получение изделий) расплавленного С., г) об- работку полученных стеклянных изделий. Сырые материалы в стеклоделии. Основным сырым материалом для введения кислотных окислов является кварцевый песок. Требова- ния, предъявляемые к нему, зависят от сорта С., к-рый будет из него изготовлен. Показате- лями качества н пригодности кварцевого пес- ка являются однородность величины его зерен (0,2—0,5 .м.м), количественное содержание в нем окислив железа и кремнезема. Содержание кремнезема в лучших песках не ниже 99%. Содержание окислов железа в песках для плав- ки оитич. и ультрафиолетового С. не д. б. выше 0,02%, для зеркального С. не выше 0.2%, для оконного С. не выше 0,3% (для бемского) и 0,5% (для полубелого) и не выше 0,5% для по- лубелого бутылочного С. Для темного бутылоч- ного С. содержание окислов железа в песке мо- жет не нормироваться. В качестве кислотного окисла применяется и борный ангидрид [в ви- де борной кислоты, буры и пандермита (4СаО • 5В,О3 • 9Н2О)]. Для введения щелочных окислов служат кальцинированная сода, суль- фат (реже глауберова соль), поташ. Стекольные з-ды охотнее употребляют углекислые соли, чем сернокислые, т. к. последние разрушают в сильной степени огнеупорный материал, из к-рого изготовлены плавильный бассейн и сте- кловарные тигли. Углекислый калий (поташ) как более дорогой материал применяют лишь при плавлении специальных сортов С. и хру- сталя. Щелочи понижают стекломассы и применяются лишь как плавни. Из щелоч- ноземельных металлов в стекловарении имеют применение окиелы кальция, магния, барин, свинца, цинка. Окись кальция вводится чаще всего в виде мела н известкового камня, реже обожженной п гашеной извести, мрамора; она увеличивает химич. устойчивость и механич. прочность С. Окись магния стали применять сравнительно недавно. Ее вводят чаще всего в виде доломита, магнезита п магнезии. Окись магния, уменьшая коэф, расширения, увели- чивает термин, устойчивость С. Окись бария вводят в виде, витерита (углекислый барий), барита (серпокислый барий) и азотнокислого бария. Окись бария улучшает качество стек та: увеличивает уд. вес и показатель преломле- ния; применяется для плавки некоторых сортов оптич. С. и хрусталя. Окись свинца вводят чаще всего в виде свинцового сурика. Окись
25 СТЕКЛО 26 Состав некоторых стеклянных изделий (в %). Название сорта стекла Химиче С К II й С О став SiO2 1 Л12О3 FeaO3 СаО MgO Na.O као SOs | TiO2 BaO В2О3 Оконное стекло Константиновский (механ.) 71,81 0,38 0,10 10,22 а) 3 ел. 1 В О д ы 13,91 СССР • 0,93 0,91 0,02 - Г усь- X рус гальный (механ.) 70,35 1,05 0,16 10,22 0,31 17,32 0,59 0,62 0,11 — - Дагест. огни (механ.) . . . 71,50 1,35 0,2,1 10,38 0,09 15,55 0,60 0,56 0,10 — Курловский (ручн.) . . . . 72,15 69,50 0,97 0,09 13,21 С I. 12,78 0,62 — — — Ивотской » ... 5,81 0,22 11,78 0,06 13,50 3,50 — — — Беликодворскпй (ручн.) . . 70,73 1,57 0,10 13,85 C.I. 12,19 0,92 — — — — Бутылочное стекло Константиновский (механ.) 74,6 0, 56 8,3 0,06 16,18 — — — — — Константиновский (ручн.) . 72,63 1,12 0,10 11,08 12,23 0.12 11,29 0.87 — — — — Мерефянскпй (ручн.) .... 72,13 1,72 13,21 0,18 0,15 12,65 0,91 2,72 — — —— — Бори^омский » .... 61,81 2,83 7,06 0,60 9,92 — — — — Минераловодский (ручн.) . 69,12 5,78 1,90 11,51 0,43 8,76 1,60 МПгОз 0,82 — — — Красный химик » 71,47 2,79 0,10 6,67 4,13 13,27 0,95 — — — Элеитроколбовое стевло'Запруднев- с it ого и У хан о век о- го заводов Цолбовое № 10 72,13 1,08 0,19 5,09 8,7 7,10 5,60 » № 55 . . . 71,94 1,01 0,53 0,33 5,50 3,11 15,08 1,67 0,28 — —- — » Ухановского з-да 70,87 0,80 6,70 5,20 3,95 16,46 0,11 — 1,20 —— Трубочное № 16 68,9 0,60 0,10 0,30 8,3 7,0 8,90 — —! —- i> jV? 59 67,1 0,70 0,20 3,10 0,10 8,7 7,3 11,80 — — — Химическое стекло Дружная горка № 23 ... . 69,17 4,88 8,16 — 8,76 5,63 — — 2,75 Институт стекла № 815 . . . 74,03 3,81 0,19 6,09 4,16 7,32 — — — — 4,9 Оконное стекло Монтиньи (Бельгия) .... 71,03 0,85 0,35 б) 3 11,71 а г р а 0,68 3 И Ч Н Ь1 14,12 е зав 1,63 ОДЫ РЬО Zno Дампреми » .... 71,60 1 12 10,76 1,99 1,72 13,85 —. —- - — — — Ж ИЛ И » .... 72,18 1, 06 10,40 13,91 •— — — — _— Систервиль (Америка) . . . 71,74 0,79 0,19 10,77 0,63 14,16 1,91 — — — — Мюлиг (Чехо-Словавия) . . 72,63 1 11 10,0 2,72 11,53 2,19 — — — — Бутылочное стекло Бордо 61,75 7,10 2,13 19,СО 4,55 4,11 — — — Гересхейм . . ...... 61,06 12,0 1,42 11,50 — 7,88 — — Оуене (герм. 1922) 66,80 8 5 12,|0 4,20 8,3 — — — > — Граам Эвансвиль (Америка) 72,20 1,08 0 29 8,11 10,68 0,18 13,89 11,93 3,53 —— — Линч (Америка) 72,83 0,53 0,11 2,25 2,12 — — — — Электроколбовое стекло Вестингауз (колбовое) . . , 71,98 1,40 0,33 5,12 3,58 16,16 1,00 7,72 0,12 Филлипс » ... 62,32 58,28 0,18 0,19 — 6,15 22 05 0.06 0,71 Филлипс (трубочное).... 0 19 0,13 — 11,42 3,43 22,25 0,21 3,75 — Химическое стекло Невское 20" 75,30 6,2 1,1 5,7 1,9 0,8 3,5 7,6 Стопреманс Иена 57,4 3,2 — 4,7 8,7 0,5 — — — 23,6 Пирекс 80,5 2,1 0,4 — 4,4 0,2 — — As^Og 0,7 11,8 свинца применяют гл. обр. при плавке оптич. С. и С. для электроламп. Окись пипка вводят в С. в виде цинковых белил; она улучшает тер- мич. и в нек-рых случаях механич. и химич. устойчивость С. Помимо вышеперечисленных основных материалов для получения С. при- меняют сырые материалы, содержащие одновре- менно несколько компонентов и гл. обр. окись алюминия; последняя повышает механич. и химич. прочность С. К таким материалам отно- сятся полевые шпаты, каолины, горные породы (трахиты, андезиты, нефелиновые сиениты, мнаскиты). Применение горных пород особо вы- годно, т. к. помимо окиси алюминия в С. че- рез них вводится известное количество щелочей. Для получения молочных опаловых С. как глушители применяют фтористые и фос- форнокислые соли(криолит, плавиковый шпат, фосфорнокислый кальций, кремпефтористый натрий, костяная мука, отбросы апатитов). Для получения цветных С. в качестве кра- сителей применяют окислы различных метал- лов, к-рые придают С. такие цвета: окись же- леза—желтый до коричневого, закись железа—- зеленый, окись марганца—фиолетовый, окись хрома—зеленый с сильно желтым оттенком, окись кобальта—синий, окись никеля—красно- коричневый, окись меди—зелено-голубой, за- кись меди—ярко красный («медный рубин»), селен и селенистокислый натрий—красный, се- ребро—интенсивно золотистожелтый, золото— пурпуровый («золотой рубин»). Нек-рые ред- кие земли (неодим, церий и др.) применяются также как красители для специальных сортов
27 СТЕКЛО 28 С. В зависимости от состава С. один и тот же краситель в одинаковой концентрации может дать различные оттенки. Шихтование. Процесс шихтования, т. е. подготовки смеси сырых материалов, из к-рой плавится стек то, слагается из следующих опе- раций: 1) подготовка сырых материалов, 2) рас- чет шихты, 3) взвешивание, 4) перемешивание. Особо необходимо отмстить условия транспорта шихты и загрузки ее в печь. Все перечисленные операции имеют целью так изготовить шихту, чтобы после расплавления в стеклоплавильной печи получилась по возможности гомогенная масса постоянного состава. Подготовка сырых материалов. Сырые материалы, особенно минерального про- исхождения, поступающие па заводы, в боль- шинстве случаев загрязнены и не могут итти для изготовления шихты без г одготовки, а иногда и обогащения. Так, кварцевый песок, имеющий значительное количество посторон- них примесей, подвергают промывке на (пе- циальпых аппаратах (фиг. 1) и затем уже сушке Фиг. 1. и просеиванию. Известковый камень, доломит и другие породы д. б. предварительно измель- чены, а затем просеяны. Сульфат, поташ (ино- гда и сода) после слеживания образуют комья, достигающие крупных размеров, к-рые также д. б. измельчены. Существует для этой цели ряд машин и аппаратов. Для сушки пе ка чаще всего применяют врачтающиеся, наклон- ные (слабый наклон) печи (фиг. 2). Для дроб- ленпя твердых пород пользу- ются камнедробилками типа Блека (см. Дробилки, фиг. 1); Фпг. 2. дальнейшее измельчение производится на бегу- нах (см.) либо на вальцах (см. Дробилки, фиг. 9). Для разбивания слежавшихся кусков сульфа- та, поташа применяют дезинтеграторы (ем.). Все материалы просеиваются на цилиндри- ческих ситах. Расчет шихт производят по заданному анализу С., выраженному в %-иых соотноше- ниях компонентов либо в молекулярных ф-лах. При расчете шихты необходимо знать химич. состав всех применяемых для ее состгвления материалов. Т. к. влажность нек-рых из ыих, в особенности щелочей, сильно колеблется в за- висимости от атмосферных условий, необходимо в рецептуру вносить соответствующие поправ- ки. Взвешивание сырых материалов по задан- ной рецептуре необходимо производить в теп- лом помещении; неточное или неаккуратное взвешивание м. б. источником порчи С. в сте- клоплавильных печах. Перемешиванием состав- ных частей достигается однородность шихты, являющаяся одним из самых основных и ответ- ственных требований при составлении послед- ней. Контроль производства стекольных з-дов на эту сторону обязан обратить исключитель- ное внимание. Неоднородная расслоенная ших- та даст в процессе стекловарения испорченное С. Получить однородно перемешанную ших- ту довольно трудно, т. к. чаще всего прихо- дится смешивать сырые материалы, различные по уд. в.; при небрежном перемешивании ших- ты более тяжелый материал, например песок, садится вниз, а наиболее легкая кальциниро- ванная сода остается наверху. Такая шихта не- годна, так как в стеклоплавильной печи мы будем иметь слои с высоким против нормы содержанием тугоплавкого кремнезема, а в других слоях будут в избытке щелочи-плавни. Первые слои не успеют провариться, и таким образом С. будет испорчено. Для смешивания шихты применяют смеси- тельные барабаны различных систем. К наи- более известным аппаратам необходимо отне- сти смесители Смит, Гауэ и Гокель, Вернер н Пфлейдерер и Эйрих. Последние исследователь- ские работы показали, что однородность шихты достигается путем добавления в шихту увлаж- ненного песка (1—2%). При этом условии ча- стицы кальцинированной соды и мела облепля- ют отдельные зерна песка, и шихта с трудом расслаивается. Транспорт шихты и загрузку ее в печь необ- ходимо организовать т. о., чтобы исключить по возможности расслаивание. Следует избегать длинных путей, а в особенности сбросов мате- риала с одного аппарата на другой, т. к. при падении шихта особенно легко расслаивается. На нек-рых з-дах перемешивание шихты осу- ществляется вблизи стеклоплавильной печи, а. загрузка ее в печь производится беспрерывно при помощи короткого шнека. Плаьление С. производится в стеклоплавиль- ных печах различных систем и конструкций. В качестве топлива применяют дрова, торф, уголь, нефть и естественный газ. За последние годы плавление, С. производится также в элек- трич. печах. Для газификации дров, торфа и угля на стекольных з-дах применяют генера- торы различных систем. Так, иа новом меха- низированном стекольном з-де в Гусь-Хрусталь- ном работают генераторы на торфе спет. AFG. На стекольном з-де в Константиновке—генера- торы па угле смет. Уэльман-Сивеар-Моргаи. Из других генераторов в Г.вропе распростра- нены системы Поэтер, Морган, Вууд. Стекло- плавильные печи по характеру их раб< ты м. б. разделены на периодические и пепрерывнодей- ствующие. К первым относятся г о р ш к о- в ы е печи и ванные небольшой произво- дительности. Ко вторым относятся наиболее мошпые ванные печи (см. Печи стеклопла- вильные). На фиг. За—в изображена гор- шковая печь сист. Незе. Газ для горения по- ступает в печь через канал 1, направляется вверх по каналу 2 и входит в канал 3, где имеется регулирующая заслонка 4. Под кана- лом 3 находится канал 5 для горячего воздуха, смешивающегося с газом в горелках б. Продук- ты горения выходят через вытяжные каналы 7 в
29 СТЕКЛО 30 трубопровод 8 а далее в каналы 9 рекуперато- ра, а затем через каналы 10 в вытяжные каналы 11 и в дымовую трубу. Вторичный воздух по- ступает через отверстие 12 в каналы 13 под Филлипса. Нет почти ни одного вида изделий, для изготовления к-рых не были бы сконструи- рованы машины. Ниже дано краткое описание машин, применяемых в производстве оконного С. у Фиг. 36. Т 1 W Фиг. Зв. Ф у р к о (фиг. 4,а—д). появились в Бельгии на них вытягивается лентой определенной рекуператорами, поднимается вверх и через каналы 14 и 15 поступает в горелки б; в канале 5 имеется регулирующая доступ воздуха за- слонка^. Для спуска С. в середине пода имеет- ся отверстие 17. Изготовление различных видов С. Выработ- ' ка стеклянных изделий производится ручным и машинным способами. Ручной способ хотя и продолжает существовать на огромном боль- шинстве з-дов, однако под давлением исключи- тельного роста механизации и автоматизации производства за последние десятилетия уд. в. его в общем производстве стремительно падает, а в некоторых странах, напр. в Америке, он почти не применяется. Основной инструмент ручного способа—выдувалыгая трубка, при- чем мастерство рабочего играет исключитель- ную роль. Механизированные способы насчи- тывают ряд типов машин для производства различных видов изделий. Из основных машин, находящихся в работе на стекольных з-дах, следует отметить следующие: по оконному С.— машины Фурко, Кольберна, Любберса; по зер- кальному С.—машины Авери-Форда, Бишеру; по бутылочному стекгу (см. Бутылочное про- изводство)— машины Ьвенса, Граама, Линча, О’Билля, Миллера, Гартфорда, Редферна, Даубеншпека и др.; по сортовому С.—машины Миллера, Гриера; по электроколбовому С.— Эмпайр, Вестлег, Корнинг-Раджинальд-Хад- дап; по трубочному С. — машины Даннера, М а ш и н а Эти машины в 1903 г. С. бесконечной ширины, которая по охлаждении разрезается на любые размеры. Для питания машин служит канал 1. Капал этот примыкает к рафинаж- ному отделению ванной, с к-рым сообщается шейкой 2 для протока С. На з-де в Дампреми при 10 ма- шинах капал имеет 40 в длину при 2 ж ширипы. Размер шейки 5x2 м. Над этим каналом и вдоль него устанавливают машины (3—10). Подмашинные камеры 3 чередуют- ся с подогревательными 4. Машин- ные камеры имеют размеры330х2 200x5 700.мм. Для питания машин стеклом в выработанном канаде устанавливается л о д о ч к а-п о п л а в о к 5 (фиг. 5а и 56). Последняя имеет посре- дине продольную щель, к-рая при работе ма- шины д. б. расположена точно против оси ма- шинной камеры. Поступление ленты из щели лодочки обусловливается давлением особого нажимного механизма 6, погружающего ло- дочку в С. Благодаря этому стекло выдавли- вается через щель вверх, вызывая естествен- ный приток нового С. взамен оттянутого валь- цами. Полученная т. о. лента тянется вверх че- рез систему вальцов 7 (до 15 пар), изготовлен- ных из асбестовых кружков диам. 130 о. Про- ходя через вальцы, расположенные в камерах, С. подвергается постепенному охлаждению. По выходе из последних. вальцов при резке С. на- столько охлаждается, что его можно брать ру- ками. Время нахождения ленты в машинных камерах при скорости ок. 40 м/мин 12 мин. Производительность каждой машины зависит от скорости движения ленты и толщины выра- батываемого С. При обычной толщине 2 жж машина дает в час до 45 м- С. Бой в процессе и обрезке кромок листов составляет око то 25% от вытянутого стекла. Машина Кольберна. Характерной особенностью этой машины является движение ленты не вверх, как в машине Фурко, а в го- ризонтальном направлении. Внизу горна t
37 СТЕКЛО 32 (фиг. 6) помещается топка 2 с вытяжным кана- ломЗ. Горн наполнен расплавленным С. Вытяги- ваемый лист С. 4 проходит между металлил, листами, охлаждаемыми водой, и поступает в камеру 5. Пройдя через загибающий валец 6, лист поступает в волочильное уст- печи. Расход энергии на каждую машину со- ставляет 6Н*. Бой С. в производстве составляет в среднем 33%. Машина Л ю б б е р с а. Для набора С. из ванной печи служит железный горшок 1 (фиг. 7) с нижним и верхним поддоном, футеро- ванный шамотной массой. Горшок снабжен бо- ковыми выступами, на к-рые насажены желез- ные колпаки 2 цапф 3; консоли для этих цапф монтированы на железном кожухе 4 волочиль- ройство на ленту 7 и прижимается другой лентой 8. В волочильном устройстве С. охла- ждается настолько, что в дальнейшем сохра- няет свою форму. Из волочильного устройства лист поступает в отжигательный канал (тун- нельная печь) длиной ок. 60 м, снабженный для поддержания равномерно падающей Г горел- ками, и движется по асбестовым роликам (ок. 200 шт.). По выходе из туннельной печи лента ной печи. При помощи вин- тов 5 горшок можно пере- двигать в боковом направ- лении. Печь заканчивается с t° 80—90° попадает на движущийся стол, на к-ром разрезается стальным резцом. Произво- дительность машины зависит от скорости дви- жения лепты и толщины вырабатываемого С. (1.5—8 мм при ширине ок. 1,8 м); при толщине в 2 мм она составляет ок. 150 мг/час. Обычный тип установки—2 машины при- одной ваппой внизу зумпфом (карм а- и о м, колодцем) 6. В жидкое С., находящееся на верхней стороне поддона, погружают металлическую грибообразную тарел- ку 7, к к-рой С. при- _ лииает и поднимается *- вместе с этой тарел- кой при ее движении вверх в виде цилиндра (так наз. холява). Цилиндр С. отламыва- ют внизу и осторожно кладут на горизон- тальные стойки. Ког- да содержимое гор- шка выработано, гор- шок переворачивают на 180°; остатки С. па- дают в зумпф и пере- даются в плавильную Фиг. 7. * ' печь; в верхнюю часть горшка (бывшую до того нижней), чистую и горячую, наливают свежее С. и вытягивают новые цилиндры. Готовый ци- линдр разрезается раскаленной электричеством проволокой на 4 части. Дальнейшая обработка
оо СТЕКЛО 34 каждой части немногим отличается от обработ- ки холяв на ручных заводах. Максимальная вы- сота машины 14 м, максимальная высота вы- тягиваемых цилиндров 7 м. Производитель- ность машины в 24 ч. (толщина 2 jhjw) 1 200 №. Количество стекломассы, потребное для ма- шины в 24 ч., 18 т. Общий % потерь при про- изводстве 66. Размер зеркала ванной печи на 1 машину ок. 30 №. Пороки стекла. Пороки в С. могут образо- ваться: в процессе плавления С., во время вы- работки изделий, во время отжига, после изго- товления изделий, при хранении С. При пла- влении С. в сплаве его или в стекломассе могут образоваться: 1) слои, различные по вязкости п плотности, нарушающие гомогенность сте- кла; 2) различного вида свили и шлиры (фиг. 8), нити от самых тонких, едва уловимых, Фиг. 8. до толстых (ипогда 0 1—2 ли»), опутывающие изделие во время его изготовления; 3) пузыри— крупные и очень мелкие, называемые мош- кой;!) камни различных видов; 5) кристал- лич. включения в аморфном сплаве; 6) щелоки в виде пены, покрывающей массу; 7) ультра- микроско'пич. частицы, придающие массе мо- лочный опалесцирующий оттенок; 8) нежела- тельные в белом С. оттенки зеленого или ро- зового цвета. Во время выработки изделий мо- жет обнаружиться, что 1) поверхность изделий покрыта мелкими трещинами; 2) поверхность изделий неровна, имеет волнистость; 3)'тол- шина стенок изделий неравномерна: 4) поверх- ность покрыта в отдельных частях мельчайши- ми кристаллами. Во время отжига м. б. обна- ружены следующие дефекты: 1) плохой отжиг, характеризуемый сильными напряжениями в С., к-рые могут привести к разрушению изделий; 2) деформация изделий, обусловленная слиш- ком высокой первоначальной 1° отжига; 3) при- липание пыли, мелких частиц к поверхности несколько размягченного в отжигательных пе- чах С.; 4) растрескивание изделий вследствие низкой 1° отжига; 5) изменение окраски. После изготовления изделий в них могут обнаружить- ся следующие дефекты: 1) матование, кристал- лизация С. во время обработки его на паяльной лампе; 2) неустойчивость С. при спаивании их друг с другом; 3) изменение окраски или пол- ное обесцвечивание; 4) С. оказывается слишком мягким или твердым, а потому неудобным при обработке на паяльных лампах или при шли- фовке и полировке его; 5) образование пузырь- ков, выделяющихся из сплава. При хранении С. м. б. часто отмечены следующие недостатки: 1) образование различных пятен на С., как ре- зультат его химич. неустойчивости; 2) большой % боя треснутых изделий, сильно возрастаю- щий при небольших толчках во время переклад- ки или перегрузки. Чтобы предупредить свиль, шлир, необходимо: 1) проконтролировать со- став С. и установить определенные отношения кислотных и щелочных окислов; 2) иметь в шихте 15—20% материалов, дающих газообраз- ные продукты; 3) перемешивание шихты должно дать совершенно однородную массу; 4) исклю- чить возможность расслаивания шихты при за- сыпке; 5) выбрать подходящий температурный режим; избегать одновременно и низких и вы- соких £°; 6) засыпку шихты вести при высокой ta', дозы засыпки д. б. по возможности меньше. Чтобы избавиться от мошки, необходимо про- варить стекло, заставить мошку подняться на поверхность его и снять хальмованием слой с мошкой. Под этим слоем жидкое С. ос- тается чистым. От пузырей различных разме- ров можно избавиться правильным режимом печи, прибавлением к шихте 1% поваренной соли и пр. Налеты на С. очищаются слабой со- ляной кислотой. Обработка С. В зависимости от назначения изделий С. подвергают механич., химич., ху- дожественной обработке. Мехапнч. обработка сводится к резке, сверлению, притирке, шли- фовке, полировке, гравированию и матованпю. Химич, обработка сводится к травлению, мато- ванию, полированию, серебрению, золочению. Художественная обработка С. весьма разно- образна. Помимо разрисовки изделий красками имеет место комбинация механической и хими- ческой обработки. Резка С. применяется в широких разме- рах. Этой операции подвергаются оконное и зеркальное С., электроламповое, сортовое и др. До последнего времени резка производи- лась алмазами. В настоящее время помимо ал- мазов применяют небольшие стальные коле- сики (0 3—4 мм), а для резки цилиндров—про- волоку, раскаленную пропущенным через нее электрпч. током. Для резки стеклянных брус- ков применяют алмазные пилы. Сверление и притирка широко применяются при изготовле- нии сосудов со стеклянной притертой пробкой (флаконы, графины, склянки и банки). Притир- ка пробок производится на притирочных стан- ках, и материалом для обтирки топких слоев С. служит наждак. Шлифовка и полировка С. про- изводятся на вертикальных и горизонтальных станках. Шлифовка изделий слагается из трех операций: 1) грубая обдирка на чугунных ко- лесах или шайбах, 2) собственно шлифовка на каменных колесах или шайбах, 3) полировка. Грубая обдирка верхних слоев С. производит- ся песком. Лучше для этого пользоваться реч- ным песком, у к-рого зерна округленные. Be- т. Э. т. XXII.
35 СТЕКЛО РАСТВОРИМОЕ 36 личина зерен песка д. б. одинакова. Шлифов- ка производится наждаком. Наждачные шайбы для шлифовки готовятся прессованием под высоким давлением карборунда с небольшой добавкой каучука. Полировка С. производится либо на деревянных пробковых колесах и шай- бах либо на шайбах, обтянутых войлоком. Для полировки применяют крокус—окись железа. Шлифовку хрусталя в Америке производят на машинах Гриера. Шлифовка и полировка зер- кального С.—см. Зеркало. Гравирование по С. производится не- большими медными колесиками. Матование С. (механическое) производится при помощи пес- коструйных аппаратов, направляющих под большим напором песок, действующий на С. как молот. Если бить струей песка в одно ме- сто ок. 2 мин., в тонком С. можно получить от- верстие. Песок применяется для этого сухой, диам. зерен не больше 1 мм. Производительность аппарата 35 м'Чч. Расход энергии 15 IP. Если С. покрыть шаблоном изжести, можно этим спо- собом получать любые рисунки. Такой способ рисовки по С. называется гелло графией. Химическая обработка С. Хи- мич. путем матование С. осуществляется фто- ристоводородной и соляной к-тами. По Кесле- ру сущность матования заключается в действии фтора на С. и образовании фтористых солей. Матованная*поверхность С. приобретает кри- сталлин. строение; чем кристаллы реже и круп- нее, тем матованная поверхность светлее, и на- оборот. С. с высоким содержанием окиси каль- ция дают густое и мелкое строение кристаллов на поверхности. Травление и матование С. про- водят в свинцовых или деревянных, покрытых смолой и гудроном ваннах. Ниже даны неко- торые составы ванн для матования: 1) 10 кг фто- ристого кальция растворяют в 100 л воды при нагревании и добавляют ок. 3 кг фтористоводо- родной к-ты; ванна работает несколько дней; 2) к фтористоводородной к-те добавляют К2СО3 до нейтрализации, а затем добавляют неболь- шой избыток НС1. Для освежения ванны доба- вляют небольшие количества K2SO4 или КС1. До погружения С. в ванну необходимо отмыть грязь и жирные места, в противном случае бу- дут получены пятна на С. Предварительную мойку хорошо производить в 10 %-ном растворе НС1. Опускать С. в ванну следует спокойно, при взбалтывании осевшие пузыри оставят иама- тованные места. С. в ванне выдерживают 10— 15 мин. Глубокое травление по С. производят концентрированной плавиковой к-той. Фран- цузские художественные изделия (Дум и Гал- ле) этим способом обработаны. Живопись по С. осуществляется раз- личным образом. С. как материал без обжига не впитывает красок, поэтому краску впла- вляют. Эмалевые накладные краски дают не- прозрачный молочный цвет; транспарантные краски не нарушают прозрачности С. Краска наносится на С. вместе с флюсом, к-рый спла- вляется с основной массой С. Для украшения изделий в нек-рых случаях применяют одно- временно травление, матование и живопись. В Германии и Франции существуют целые школы, занятые изучением художественной обработки стекла. Лит.: Петухов С., Стеклоделие, СПБ, 1898; Дралле Р.и Кеппе л ер Г., Производство стекла, пер. с нем., т. 1, ч. 1, М., 1929; Шульц Г., Стекло, пер. с нем., М.—Л., 1926; Муравлев Л. и Гри- горьев П„ Стекло, Л., 1928; Г р у м-Г р ж и м а й л о В., Пламенные печи, ч. 1—5, М., 1925; «Труды Государст- венного ин-та силикатов», М.; «Труды Государственно- го керамического института», Л.; Будников II., Ке- рамическая технология, Харьков, 1927; «Труды Оптич. ин-та», Л.; Китайгородский И., Влияние окиси алюминия и магния па кристаллизационную способность стекла, М., 1928; его же, Кристаллизационная спо- собность доломитовых стекол, Москва, 1930; его ж е, Минеральные красители бутылочного стекла, М., 1930; Ш а т е л ь е А., Кремнезем и силикаты, пер. с франц., Л., 1929; II о d k I n Г. a. Cousen A., A Textbook of Glass Technology, London, 1925; Ped lie C., Tlefec.ts In Glass, 1927; Z s c h 1 m m e r E., Theoric d. Glasschmelz- kunst, Telle 1—2, Coburg, 1923—24; Tab at a K., Researches of the Electrotechn. Lab., Tokio; Morey G. a. Bower N., The Melting Kelations of the Soda-Limc- Sllica G asses,«Journ. of the Society of Glass Technology»,. L.,1927,77,p.347; Adams L. a. Williamson E., «Journ. of the Wsh. Academy of Science», Wsh., 1919, p. 623; Wendler A., Maschinelle Glnsverarbeitung, Das. Gias In Einzeldarstellungen, hrsg. v. G. Gelhoff u. K. Quase- bart, B. 9, Lpz., 1929; В a nr at h II., Die Glasfabri- kation, Brschw., 1880; Hovestadt H., Jenauer Gias,. Jena, 1900; Eckert F., tiber die physikalischen Eigen- schaften d. Glaser, «Jahrbuch d. Radioaktlyltat u. Elek- tronlk», Lpz., 1923; Zschlmmer E., Die Glasindu- strle in Jena, Jena, 1923; Gelhoff G. u. Thomas M., Die physikalischen Eigenschaften d. Glaser in Abhan- gigkeit von d. Zusammensetzung, «ztschr. f. techn. Phys.»,. Lpz., 1925, Jg. 6, p. 544, 1926, Jg. 7, p. 103; Керре- ler G. u. Ippach H., Die Haltbarkelt von Glksern- im Natrokalkkieselsaueresystem, «Sprechsaal», Coburg, 1927, Jg. 60, p. 239; «Journal of the Society of Glass- Technology», London, 1917—30; «Sprechsaal»; «Journal of the American Ceramic Society», Columbus, Ohio,. 1918—30; «Journal of the Glass Industry», New York, 1920—30. И. Китайгородский. СТЕНЛО РАСТВОРИМОЕ, см. Растворимое- стекло. СТЕКЛЯННЫЕ ПЕРЕКРЫТИЯ, перекрытия, служащие для освещения помещений естест- венным светом. Наиболее выгодным во всех от- ношениях освещением производственных поме- щений является безусловно освещение естест- венным светом. Не говоря уже о его дешевиз- не, хорошее естественное освещение способству- ет сохранению здоровья рабочих, улучшает качество продукции и значительно понижает количество несчастных случаев. Поэтому в; современных конструкциях производственных зданий с пролетами между стен в 30—50 м, в которых освещение посредством окон в сте- нах является далеко не достаточным, един- ственным выходом является устройство С. п.. или световых фонарей. Существует довольно- большое количество различных систем фонарей и перекрытий, к-рые распадаются на два основ- ных типа, а именно: 1) тип, в к-ром световое отверстие (обозначенное на фигурах буквой Ь) составляет как бы часть крыши (напр. шедовые крыши, покрытия типа «Понд» и некоторые другие); 2) конструкции, в которых фонарь- является отдельной и самостоятельной над- стройкой над крышей. Шедовые крыши (фиг. 1: а—пеостекленная,. Ъ—остекленная поверхность крыши) с верти- кальным остеклением имеют целый ряд недо- статков, основным из к-рых являет- ся худший, чем у фонарейснаклон- ным застеклени- ем, световой эф- фект, что заста- вляет прибегать к увеличению по- верхностей остек- фиг. 1. ления; однако это не всегда выполнимо, т. к. высота шедов имеет- свой конструктивный предел.Достоииством вер- тикальных шедов является стойкость по отно- шению к атмосферным явлениям, так как на них не задерживается снег; тем самым отпадает- возможность затемнения помещения в зимнее-
37 СТЕКЛЯННЫЕ ПЕРЕКРЫТИЯ 38 время. Кроме этого при наличии шедового по- крытия отпадает возможность затекания и ка- пания влаги внутрь помещения. Крыши типа «Понд» (фиг. 2) получили большое распростра- нение в Америке, а в последние годы и в СССР. Тип «Понд» является в сущности тем же шедовым по- крытием, с той лишь разницей, что в нем наклонные неостек- ленные поверхности крыши соединяются вместе, а застекленные на- правлены в разные стороны. Основное назна- чение типа «Понд»—не освещение здания, а уси- ление естественной вентиляции, что достига- ется открыванием соответствующих створок. Ко второму основному типу относятся все другие фонари, классификация к-рых м. б. про- изведена по целому ряду свойств. По степени сопротивления действию огня фонари делятся на огнестойкие и неогнестойкие (деревянные). По расположению к оси здания и виду фонари делятся на продольные (фиг. 3, 4 и 5), попе- речные (фиг. 6) и круглые (в плане). По назна- чению фонари распадаются на: а) служащие исключительно для освещения, б) предназна- ченные для вентиляции и в) отвечающие тому и другому требованию в б. или м. равной сте- пени. По" направлению световой поверхности фонари делятся на фопари с вертикальным и наклонным остеклением. О достоинствах верти- кального остекления уже было сказано; на- клонное остекление уменьшает площадь остек- ления, что благоприятно отражается на перво- начальной и эксплоатационной стоимости ото- пления помещения, требует в то же время бо- лее толстых сортов стекол, приспособления для отвода конденсирующейся влаги, более частого очищения от оседающей грязи и постоянного наблюдения за состоянием замазки. Последним признаком для подразделения фо- нарей является количество световых плоско- стей, а именно: ор- динарное, двойное и тройное остекле- ние. В последнее время в СССР по- фпг 5 степенно переходят к ординарному ос- теклению как наиболее рациональному по след, соображениям: свет, проходя через ординарное стекло, подвергается значительно меньшим по- терям, что позволяет уменьшать световые по- верхности; в зимнее время снег, ложась на ординарное стекло, немедленно тает, тогда как при двойном остеклении этого не происходит, и снег задерживается на стекле, стоящем даже под углом 55°,что значительно уменьшает свето- активность фонаря зимой. Однако в отношении теплопотерь и образования конденсата ординар- ное остекление имеет нек-рую невыгодность по сравнению с двойным остеклением. Тройное остекление в последнее время не применяется совершенно. Все фонари кроме подразделения на продольные, поперечные и круглые делятся на несколько добавочных видов в зависимости от уклона световых поверхностей и расстояний между ними. Т. о. мы имеем следующие схемы фонарей: узкие и широкие фонари при про- дольном расположении и вертикальном остек- лении; продольные фонари с наклонным остекле- нием; продольные трапецеидальные фонари с от- носительно узким или с широким расстоянием */' остекления. Завершением этих типов являете#’ остекление крайних наклонных панелей ферм. Поперечные фонари бывают треугольные (дву- скатные), вертикальные (типа Буало)и круглые (конические). На выбор того или другого типа фонарей влияет очень большое количество тре- бований и условий как самого производства, так и география, положения и положения зда- ния по отношению к странам света. Совершенно в стороне стоят С. п. полов и лю- ков из призматич. стекол и стекол Кепплера на железобетонной или железной основе, служа- щие для освещения подвальных и непроизвод- ственных помещений. Хотя оба эти вида наибо- лее точно разрешают вопрос действительно С.п., но по климатич. условиям они мало применимы, т.к.заносятся снегом и,являясь теплопроводны- ми, требуют добавочного остекления под ними. Для С. п. употребляют стекла следующих сортов и сопротивлений изгибу: а) д у т о е стекло с временным сопротивлением 375 кз/сл*2 и с допускаемым напряжением 125 кг/см'2; б) литое стекло с временным сопротивлением 260 кг/сл’и допускаемым напряжением 85 кг/сж2; толщина такого стекла 6—12 лш; в) прово- лочное стекло с временным сопротивлени- ем 500 кг/ем2 и с допускаемым напряжением 170 кг/см2; употребительная толщина стекла для покрытий—7 мн; применяется гл, обр. для ф-к и з-дов; г) рифленое стекло с допускаемым напряжением 100 кг/е.м2; приме- няется с целью получения рассеянного света и берется толщиной в 4—6 мм. Расчет толщины стекла ведется сл. обр.: нагрузка на 1 п. ем стекла шириною в 1 м определяется по ф-ле: _ Wosina-|-2,6 dcosa Р ~ 100 ’ здесь Wo—давление ветра на 1 ж2 вертикальной проекции кровли, a—угол наклона кровли к горизонту, 2,6—вес в кг 1 .и2 стекла при толщи- не в 1 мм, d—толщина стекла в мм, Wo sin a— нагрузка от давления ветра, 2,6 d cosa—нагруз- ка от собственного веса стекла. Давление снега не принимается во внимание при уклонах кров- ли 1 : 1 и больше, т. к. снег на таких кровлях не держится. Стеклянную плиту принимают за балку, лежащую на двух опорах, и определяют максимальный изгибающий момент по ф-ле: где р—нагрузка на 1 п. ем, I—пролет в см\
39 СТЕКОЛЬНОЕ ПРОИЗВОДСТВО 40 требуемый модуль сопротивления будет равен fc Sk где к—допускаемое напряжение стекла на из- гиб. С другой стороны, „т 190 • 0,01'7-! W =----г— • Тогда имеем: О 2 _ р12 ’ 6~ — '8k ’ откуда толщина стекла получается (в а = о,8бб г г/"? ' г /г Если толщина стекла выбрана, то напряжение можно проверять по ф-ле: fc = °,75-p(l)S- Согласно вышеизложенному можно привести таблицу характеристики стекол. Характеристика стекол. Род стекла Пролет 1 в см Толщина стекла в лш Род стекла Пролет 1 В C.W Толщина стекла в .ММ Дутое . . » . . Литое . . » . . » . . 35 45 50 55 53 61 71 3 4 4,5 5 6 7 8 Литое .... » .... » .... Проволочное » » & 78 85 100 85 100 ПО 120 9 10 12 8 9 10 Стекло укладывается на горбыли,представля- ющие собою различного сечения балочки. Б. ч. для этойцелиупо- требляется высо- кое тавровое же- лезо. Для устрой- ства световых от- верстий применя- ются деревянные, железобетонные и металлические конструк- ции. Металл в соединении со стеклом должен удовлетворять определенным условиям. При устройстве горбылей надо дать им наи- меньшие размеры, чтобы они не отнима- ли света. Соединения переплета с рамой, стыков створов, за- стекленного светово- го агрегата со стена- ми или кровлями д. б. таковы, чтобы ни снег, ни дождь, ни ’ Фиг. В. пыль, ни ветер не мог- ли проникнуть внутрь помещения. При соеди- нении стекол с горбылями необходимо, при со- блюдении безусловной плотности стыков, пред- Фиг. 9. Фиг. 10. усмотреть возможность расширения металла и стекла независимо друг от друга. Вода от тая- ния снега не должна застаиваться на горбылях, а также вода, конденсирующаяся па внутрен- ней поверхности стекла, не должна капать в помещение, для чего устраивают особые же- лоба, по к-рым стекающая вода отводится в специальные ппнемнпки. На фиг. 7—10 показано несколько способов соединения стекла с горбылями. При расчете горбылей принимают во внимание нормальное давление ветра и вес стекла. Лит.: Цветаев В., современная фабрично-завод- ская архитектура. М.—Л., 1932,- Гофман В., Фаб- рично-заводская архитектура, часть 2, Ленинград, 1932; Рив ош О., Металлические стропильные фермы, М.—Л., 1931. Н. Брилинг, Р. Лзмпрехт. СТЕКОЛЬНОЕ ПРОИЗВОДСТВО, см. Стекло. СТЕЛЛИТ, сверхтвердый сплав (см.), изобре- тенный в Америке, имеющий следующий со- став (в %): кобальта 30—55, хрома 20—35, вольфрама 9—15, железа > 5, углерода 1,3—2 и случайные примеси в виде загрязнений мар- ганца—до 1 %, а также кремний и следы фос- фора и серы. О составе других С. см. Спр. ТЭ, т. II, стр. 123, 236, 462. При содержании в спла- ве железа более 5% изнашивание его увеличи- вается. Твердость С. (по скале Моса) 7,5—8,5: Е„л. ок. 2 800°; допускает нагрев до 600° без по- тери твердости; не переносит обработки ковкой, поэтому изделия из него изготовляются только плавлением. По режущим способностям стеллит превосходит быстрорежущую сталь. Современ- ная техника применяет С. для резцов, употреб- ляя для этого небольшие пластинки, приварен- ные к державке из углеродистой стали электро- сваркой или припаянные красной медью. На мировом рынке кроме америк. С. сущест- вуют аналогичные сплавы нем, происхождения | 800 | ?00 § 600 | 500 § 400 300 под разными названиями, а именно: акрит, цельзит, горан, мироманнит. По данным проф. Шлезингера (Германия) современный цельзит имеет состав (в%): кобальта 41, хрома 26, вольфрама 25, железа 4—6, углерода 2—8. Соотношение твердости С. (кривая а) и быстро- режущей стали (кривая б) представлено на диа- грамме. В СССР Ин-том металлов (Ленинград) приготовлен сплав под названием «смена», свой- ства которого аналогичны свойствам С.; он от- личается от С. тем, что в состав сплава введен вместо кобальта никель. Опубликованный со- став его следующий: хрома 30, вольфрама 20, никеля 48, углерода 2%. По испытаниям Орг- металла резцы из этого сплава дали удовлетво- рительный результат. Опыты применения спла- ва «смены» для плакировки штампов для горя- чей штамповки (по сведениям Ин-та металлов) дали удовлетворительные результаты. Лит.: Мигай В., Теория резания металлов, М.— Л., 1932; Кривоухов В., Обработка металлов реза- нием, М., 1931; Соколовский А. и Оглоблин А., Видна и другие быстрорежущие металлы, М., 1931,' Белкин А., Победит, М., 1931. Т. Алексеенко-Сербин. СТЕНОГРАФИЧЕСКИЕ МАШИНЫ, см. Ши- фровальные машины. СТЕНОД-РАДИОСТАТ, метод радиотелефон- ного приема, в котором большая избиратель- ность (см.) достигается применением высоко нр- бирательных контуров высокой частоты до вы-
C'l EHОД-1’А ДНО0'1 'Al’ 211 Фиг. 1. прямления сигнала; искажения же, вносимые такими контурами благодаря срезыванию со- ставляющих высоких звуковых частот в сиг- нале, компенсируются после детектирования (при усилении низких частот) применением спе- циальных фильтров (см.), которые пропуска- ют по преимуществу высокие звуковые часто- ты. Метод этот был разработан англ, радиоин- женером Д. Робинсоном и впервые был опубли- кован в 1929 г. f1]. С.-р. осуществляется обычно при схеме супергетеродина. Высокая избира- тельность достигается в усилительной части промежуточной частоты специальным устрой- ством избирательных контуров. В большинстве схем С.-р. для этой цели применяется (фиг. 1) кварцевый кристалл Q в спе- циальной схеме моста, изобра- женной на фиг. 2 и называемой ее автором кварцевым филь- тром. На фиг. 1: Q—квар- цевая пластина, соответ- \ ствующая промежуточной ) > частоте /„„.175 kHz; В и 1 D—электроды, между кото- 3 рыми поддерживается с по- / мощью корды Н кварцевая ’# пластина; Е—изолирован- J ный держатель; А—верх- ' ний ввод. С помощью кон- денсатора С (фиг. 2) этот мост можно сбалансировать т. о., что к сетке лампы второго де- тектора пройдут по преиму- ществу только частоты, рав- ные собственной частоте квар- ца и близкие к ней, напр. при декременте кварца 0,00004 пройдут лишь частоты, отли- чающиеся не более как на ~ 100 Hz от собственной частоты кварца. Ос- тальные частоты сигнала будут сильно погло- щены, несмотря на большое предварительное усиление. Декремент обычных резонансных цепей при той же промежуточной частоте 100— 200 kHz практически в лучшем случае не удается получить ниже 0,03. После детектиро- вания, осуществляемого для достижения ли- нейности в широких пределах входящего на- пряжения по схеме анодного детектирования, сигнал получается сильно искаженным: в нем резко превалируют низкие соответствующие частоты. Для восстановления первоначальной формы сигнала после детектирования сигнал пропускается через фильтр (аудиокомпенса- тор) , пропускающий по преимуществу высокие частоты. После этого усиление сигнала ведется уже обычным образом. Остальные части схемы С.-р. в принципиальном отношении ничего ново- го не представляют, являясь обычными для Фиг. 2. супергетеродинного приема (см.). На фиг. 2: 1—усилитель основной частоты, 2—гетеродин, 3—промежуточный контур связи, 4—схема моста, кварцевого фильтра, .5 и 6—1-я и 2-я лампы промежуточной частоты, 7—2-й детек- тор, 8—аудиокомпепсатор, .9—усилитель, 10—- громкоговоритель. Автором С.-р. кроме того заявлен целый ряд схем, в к-рых тот же самый принцип приема осуществляется без примене- ния кварца, с помощью высоко избирательных контуров, сопротивление в к-рых нейтрализо- вано обратной связью (см.). Появление первого приемника, работающего по методу С.-p., вызвало сенсацию, усиливае- мую утверждением автора системы, что прием- ник, собранный по схеме С.-p., способен устра- нить помеху от радиостанции, отличающуюся от принимаемого сигнала на 1 kHz. На демон- страциях этого приемника автор действительно показывал возможность освободиться от поме- хи со стороны генератора, работающего тут же вблизи от приемника, отличающегося по ча- стоте на 1 kHz от принимаемой станции. В ре- зультате ряда технических дискуссий о С.-р. установлены следующие положения: 1) С.-р. дает возможность осуществить действительно наибольшую избирательность, мыслимую при радиотелефонном приеме, и безусловно дает реальную возможность устранить помеху от радиотелефонного передатчика, работающего на смежной волне (отличающейся по частоте на f- 9 kHz от принимаемой); такие помехи в обыч- ных приемниках обязаны прослушиванию не- сущей частоты (см.) и боковых частот (см.) ме- шающего передатчика. 2) С.-р. при специаль- ном балансе моста дает возможность также устранить помехи, возникающие от интерферен- ции несущих частот принимаемого и мешающе- го передатчиков, при отличии частот последних на величину, хотя бы значительно менее 9 kHz (напр. 1 kHz, как это имело место при демон- страциях приемника), путем полного поглоще- ния этой частоты в мосте. Но такой приём обя- зательно сопровождается некоторыми искаже- ниями, т. к. в этом случае приемник не про- пускает некоторую (правда очень узкую) поло- су частот в одной из боковых полос частот сигнала. Утверждение ряда лиц, что устранение подобного рода интерференционной помехи в С.-р. не вызывает искажений, неверно и объяс- няется субъективными впечатлениями, полу- чающимися при резком контрасте между силь- но искаженным приемом при наличии интер- ференционной помехи и значительно менее искаженным при устранении последней путем вырезывания в сигнале частот, подверженных этой помехе. 3) С другой стороны, также уста- новлено, что при помехах, вызываемых интер- ференцией боковых частотных полос принимае- мого и мешающего сигналов, С.-р. никакого улучшения приема в смысле радикального устранения помехи дать не может. Это заклю- чение чрезвычайно важно в том отношении, что оно снимает с обсуждения вопрос о возмож- ности при приеме на С.-р. сближения несущих частот радиовещательных передатчиков, рабо- тающих на Смежных волнах, а следовательно ликвидирует все надежды на возможность уве- личения числа передатчиков в диапазонах, установленных международными соглашения- ми. 4) С.-р. в виду высокой избирательности дает также значительное снижение помех от так называемых городских шумов (радиопоме- хи, вызываемые электромагнитными механиз- мами, папример трамвайные помехи, от малых электромоторов и т. д.). С.-р. самостоятельного распространения в широком масштабе не получил по причине сложности приемного устройства, собранного!
43 СТЕНЫ 44 по этому методу. Однако принцип С.-р. оказал несомненно значительное влияние на все после- дующие после его. появления модели современ- ных приемников,- частично использующих в том или ином виде принцип С.-p., напр. почти во всех современных приемниках введена спе- циальная регулировка, позволяющая менять тональность (тембр) сигналов. Эта регулиров- ка с успехом позволяет отрегулировать тембр сигнала на вкус слушателя, а также дает воз- можность срезыванием более высоких соста- вляющих частот сигнала значительно снизить мешающий эффект на приеме со стороны вся- кого рода шумов—помех, особенно при приеме в городе. В Англии кроме того создан был це- лый ряд радиовещательных приемников (напр. Автотон—ST—400). в к-рых принцип С.-р. осуществлен был в несколько иных вариантах, обнаруживших новые интересные возможности радиотелефонного приема. Лит.: I) Ан. П. 337049 и 337050/1929. — С о 1 е Ъ- rook F., A Theoretical a. Experimental Investigation of High Selectivity Tone-corrected Receiving Circuits, Special Report, 12, London, 1931; Robinson J., The Stenode, «Radio Engineering», N. Y., 1930, v. 10, 12, v. 11, 2; Robinson J,, The Stenode, «Experimental Wireless», London, 1931, v. 8; L an g e wi esch e W., Stenode Radiostat u. ultraentdampfte Kreise, «Funk», 1932, H. 29; Nason C., Modulated Continuous Waves a. the Stenode Radiostat, «Radio Engineering», N.Y.,1931, v. 11, 1; David P., The Stenode Radiostat, «L’onde Slectrique», P., 1929, t. 9; Palmgrem A., Expe- riments with a Quartz Crystal Receiver, «Experimental Wireless», London, 1931, v. 8, 92; Moulli n, Physical Reality of Side Band, ibid.; Fortescue, Carrier Waves a. Side Bands, ibid.; Harn is ch A., Ein hochselektiver Hochfrequenzverstarkcr u. d. experimentelle Nachweis d. Seiten Bander bei Modulation, «Physikali- sche Ztschr.», Lpz., 1931, B. 32, 5. П. Нуксгнко. СТЕНЫ, вертикальные части зданий, пред назначенные: 1) для защиты помещений от внешних атмосферных влияний (t°, влажность, осадки и т. д.); 2) для ограждения от обозрения их извне; 3) для преграждения распростране- ния огня; 4) для поддержания междуэтажных перекрытий и крыши. С. зданий по своему поло- жению и назначению подразделяются (фиг. 1) на; 1) подвальные и полуподвальные, 2) наруж- ные, 3) внутренние, 4) лестничные, 5) бранд- мауерные, 6) эркерные. Подвальные и полуподвальные С. в большинстве случаев представляют собою фундаментные и цокольные стены. Наружные (фасадные) С. бывают лицевые и торцевые (щипцовые). ВнутренниеС. делятся на продольные и поперечные. Внутренние С., имеющие конст- руктивное значение (воспринимающие на себя нагрузки от междуэтажных перекрытий и кры- ши), называются капитальными. Капи- тальные С., расположенные по длине здания, называются также средними. Если С. рас- положены параллельно и на близком расстоя- нии друг от друга, то они называются кор и- д о р н ы м и. Внутренние тонкие С., служа- щие лишь для подразделения больших поме- щений на более мелкие (комнаты), называются перегородками, переборками. Лестничные С. ограждают помещение, в к-ром расположена лестница. Бранд- мауерные (противопожарные) стены раз- деляют здание на части и имеют назначение преградить распространение пожара в здании. Расстояние между брандмауерными стенами определяется обыкновенно в 35—00 м в за- висимости от рода материала здания (огне- стойкие, малоогнестойкие и неогнестойкие здания). Эркерные стены представляют собою стены закрытых балконов. С., ограждающие открытые площади (участ- ки, сады, парки, дворы и т. д.) и не несущие на себе никаких нагрузок, называются оградами (см.) и заборами. С., поддерживающие только насыпи, называются подпорными (см. Подпор- ные стенки). По роду материалов различают С.: 1) к и р п и ч и ы е—кладка из обожженно- го, силикатного (известково-песчаного), шла- кового, пористого и пустотелого кирпичей; 2) из естественных камней — из тесового камня (ракушечный известняк, артик- ский туф, известняковый туф); 3) бетон- н ы е: а) монолитные (набивные и литые), б) из бетонных пустотелых и массивных камней- штук; 4) каменные каркасные (ске- летные) с заполнэнием отеплителями; 5) д е- р е в я н н ы е: а) бревенчатые, б) каркасные (скелетные) обшивные, в) сборные; 6) и з сме- шанных материалов: а) фахверковые с деревянным каркасом (дерево и камень), б) фахверковые с металлич. каркасом (железо и камень), в) дерево-бетонные, г) деревянные с каменной облицовкой; 7) экономиче- ские: а) известково-песчаные, б) саманные, в) глинобитные, г) землебитные. В конструктивном отношении С. должны быть: 1) прочными, 2) устойчивыми, 3) возмож- но менее теплопроводными, 4) безопасными в пожарном отношении, 5) нетяжеловесными, 6) недорогими. Прочность С. зависит от прочности и крепости самих материалов, из к-рых возводится С., а потому выбор строитель- ных материалов и их прием играют весьма важ- ную роль в деле постройки здания. Устой- чивость С. зависит от места прохождения равнодействующей Q всех сил, действующих на С.; если эта равнодействующая проходит в пре- делах средней трети как подошвы С., так и любого ее сечения —Slt —S2, >S'?,—S3 no высоте (фиг. 2, А и Б), то устойчивость будет обеспечена. Малая теплопроводность С. имеет существенное значение вообще для зданий, а особенно для жилых. Стены сле- дует делать из материалов с возможно мень- шим коэфициентом теплопроводности. Меньшей теплопроводностью обладают материалы по- ристые. У плотных материалов коэф, тепло- проводности больше. По степеням сопро- тивляемости действию огня С. под- разделяются на 4 категории: 1) С. о г не- ст о й к и е—хорошо сопротивляющиеся дей- ствию огня, к-рые, находясь в огне, не теря!рт в значительной степени своей прочности и не подвергаются опасной для устойчивости дефор- мации; 2) стены несгораемы е—не воз- горающиеся, но теряющие под действием огня в значительной степени свою прочность и подвергающиеся опасной для устойчивости деформации; 3) С., защищенные от возгорай и й—возгорающиеся и подвер- гающиеся вследствие этого разрушению; бу- дучи же покрыты огнезащитной оболочкой (одеждой), достаточной для предохранения от возгорания, становятся способными на корот- кий срок (до 45 мин.) не возгораться пламенем и не разрушаться; 4) С. с г о р а е м ы е—воз- горающиеся при кратковременном действии на них огня и от этого подвергающиеся разруше- нию. Применение для стен менее теплопро- водных материалов влечет за собою: облегче- ние веса С., уменьшение размеров фундамента и следовательно удешевление. Каменные С. Наружную С. любого здания можно рассматривать как состоящую из 3 ча-
45 СТЕНЫ 46 стен: цоколя, собственно стены и карниза, которые разнятся между собой не только по конструкции, по также и по своему внеш- нему виду (фиг. 1 и 2). Цоколь—нижняя часть С., несколько утолщенная против самой С. и выведенная не- посредственно на фундаменте; назначение цо- коля двоякое: эстетическое и утилитарное (кон- структивное). Необходимость устройства цо- коля с точки зрения эстетики вызывается тем, что при наличии последнего здание стоит как бы на особом подножии или прочном возвы- шении (базе), благодаря к-рому всему строе- нию придается впечатление большей мощности, прочности и устойчивости, и, наоборот, при отсутствии цоколя от здания получается впе- чатление, что оно будто вросло в землю от постепенных паслоений земли (периодич. под- сыпки земли). Утилитарное, или конструктив- ное, назначение цоколя заключается в предо- хранении нижней части С. от разрушительного действия воды (брызги дождевой воды и таю- щий снег) и случайных мехапич. повреждений (удары, царапины), а поэтому материал для цоколя д. б. достаточно прочным. Высота цо- коля бывает различна в зависимости от харак- тера здания, а также п от того, проектируется ли в здании подвальное помещение или нет. В среднем высота цоколя колеблется в преде- лах т/12—’/г1 высоты всей С. здания. Точных правил для определения размеров цоколя нет, т. к. все зависит от характера зданий н эстетич. соображений, и потому часто в невысоких зда- i ниях монументального характера (памятники, мавзолеи, музеи и т. д.) цоколи делают высоки- ми и, наоборот, в многоэтажных строениях, напр. в жилых и техническо-служебных зда- ниях, цоколям придают небольшие размеры, 0,75—1,20 м. Материалом для цоколей служат или естественные камни в виде облицовок из более прочных и твердых пород (напр. гранит, песчаник, известняк и т. д.), или кирпич-же- ' лезняк, или бетон. Если для цоколя берется простой кирпич, то цоколь необходимо покрыть цементной штукатуркой во избежание прежде- временного разрушения цокольной кладки. Цо- коли делают из однородного материала или с облицовкой из другого материала. Цоко- ли сплошные из естественных камней сравнительно реже устраиваются в виду боль- шой теплопроводности естественных камней по сравнению с кирпичом. Цоколи с обли- цовкой имеют довольно большое распро- странение в кирпичных зданиях; материалами для них служат тесаная цокольная плита (фиг. 3), тесаный камень пятикат (фиг. 4) и реже камень-булыжник грубооколотый (фиг. 5). На фиг. 6 показан поколь из рваного камня с пра- вильною притескою и расшивкою швов. Цо- коли из камней неправильной формы приме- няются чаще в хозяйственных постройках. В зданиях с высокими цоколями последние обли- цовываются вертикальной плитой из прочного и крепкого камня, удерживающейся внизу до- левой четвертью, входящей в соответствующий паз или углубление в базе цоколя; вверху— подобное же соединение плиты с венчающим цоколь камнем, но с оставлением небольшого зазора S на возможную осадку кирпичной кладки на швах (фиг. 7). Устройство цоколей подобной конструкции обходится сравнитель- но дорого, и потому в высоких цоколях тело пьедестала чаще выводят из кирпича под шту- катурку и только базу и венчающий камень делают из естественного камня (фиг. 8). В местностях, где естественные камни совсем от- сутствуют или стоимость их велика, цоколи выкладываются из кирпича в пустошовку и за- штукатуриваются известково-цементным раст- вором 1 : ’/3 : 5 (фиг. 9). Такое оштукатурива- ние однако нельзя признать практичным, т. к. штукатурка часто отваливается и этим обезоб- раживается фасад здания. Причиной отпаде- ния штукатурки от цоколя является влага, про- никающая снизу (с. тротуара) за слой штука- турки. Чтобы удержать низ цокольной шту- катурки от преждевременного отпадания, неко- торыми строителями применяется такая мера: по низу цоколя укрепляется уголковое железо (20 х 20 .мм), до к-рого и доводится штукатурка (фиг. 10), кромку же тротуара необходимо под- водить под этот уголок. Практика показывает, что при подобной мере оштукатуренный цо- коль дольше не разрушается. В строениях по- селкового характера часто устраиваются и совсем неоштукатуренные кирпичные цоколи, к-рым можно придавать любую форму (фиг. 11—13). Цоколи бетонные в бетонных С. не составляют отдельной конструктивной части, а являются продолжением С. с небольшим обре- зом или выступом. Отделка таких цоколей со- стоит только в оштукатуривании. Во избежание неприятных потеков воды со С. по цоколю ре- комендуется венчать цоколь выступом со слез- ником (фиг. 14). В зданиях с подвалами в цо- кольной части устраиваются небольшие окна в целях освещения н вентилирования подва- лов. Для предупреждения проникания грунто- вой сырости в стены здания в цоколях на высоте 1—2 рядов от поверхности земли пли тротуара прокладывают изолирующий слой (фиг. 9 и 10). При наличии полуподвала изо- лирующие слои укладывают внизу фундамента примерно на уровне бетонной подготовки под- вального пола (фиг. 1). Кирпичные С. Обожженный кирпич как строи- тельный материал в настоящее время все еще является весьма распространенным для воз- ведения С. несмотря на появление целого ряда новых стенных материалов (бетон, теплый бе- тон, известково-шлаковые и известково-пемзо- вые искусственные камни, силикат-органики и др.). Большое распространение кирпича как стенного материала объясняется следующими его достоинствами: 1)прочностью(8—10 кг/см2), мало уступающей естественным камням сред- них пород; 2) малой теплопроводностью; 3) воз- духопроницаемостью (естественная вентиляция помещений); 4) хорошим удержанием штука- турки; 5) невысокой стоимостью. Кирпичные С. по своей конструкции бывают в виде сплошной кладки и пустотелыми, которые устраиваются без засыпок и с засыпками. Сплошные кирпичные С. Толщина кирпичных С. зависит от их назначения и д. б. рассмотрена: а) в отношении прочности и устой- чивости (С. как конструкция); б) в отношении теплопроводности (С. как тепловой изолятор); в) в отношении звукопроводности (С. как зву- ковой изолятор). В отношении прочности С. главным фактором является собственный вес С. и нагрузка на нее (междуэтажные перек- рытия и крыша); чем выше здание, тем ббльшие напряжения испытывают самые нижние части С. (близ цоколя и фундамента). В современных многоэтажных зданиях с большими проемами (дверные, оконные, витринные и т. д.) опасными местами являются также и простенки между
47 СТЕНЫ 48 этими проемами (фиг. 1). В виду этого тол- щина С. (площадь сечений С. в нижней части и в простенках) д. б. таковой, чтобы давление, приходящееся на 1 см2 сечения, было не более допускаемого на кладку С. Факторами, изме- няющими величину допускаемых напряжений на кладку, являются: качество материала клад- ки, правильность и тщательность выполнения ее. В многоэтажных зданиях С. могут полу- читься разной толщины, увеличиваясь от верх- них этажей книзу. В кирпичных С. изменение толщины делается кратным 7г кирпича. Полу- чающиеся от этого уступы или обрезы делают- ся изнутри здания и используются как опоры для балок. Внутренние кирпичные С. делают толщиной не менее 1 кирпича, причем если на такие С. будут укладываться балки перекры- тий, то С. вверху под потолком утолщают до 17г кирпича (фиг. 15). Тонкие С., получившие- ся по расчету, нередко приходится утолщать, если в них необходимо устроить дымовые или вентиляционные каналы; наименьшая толщи- на С. с дымоходами 17а кирпича. В жилых зда- ниях толщина наружных С. должна быть та- кова, чтобы С. помимо удовлетворения проч- ности и устойчивости была непромерза- е м а при продолжительных низких t°; по- этому если в отношении прочности и устойчи- вости бывает достаточно придать С. меньшую толщину, чем в отношении промерзаемости, то все-таки ее утолщают до размеров, предупре- ждающих промерзание. В местностях, где t° понижается до —30—35° толщина С. должна быть не менее 27а кирпичей (64 с.м), если С. возводят на холодном растворе (известковый и известково-цементный). В Сибири, на С.-В. и севере СССР, где t° доходит до — 45—50°, толщи- на кирпичных С. еще больше. При применении теплых растворов (известково-шлаковый или цементно-известково-шлаковый) толщина кир- пичных С.—2 кирпича; такая С. в отношении теплозащиты ограждаемых помещений эквива- лентна кирпичной С. толщиной в 27s кирпича, сложенной на обыкновенном растворе. В на- стоящее время кирпичная кладка на теплых растворах выкладывается толщиной не только в 2, но даже ив 17s кирпича. Кладка в 17s кир- пича имеет утолщенные вертикальные швы, заполненные теплым раствором. Наружные кирпичные С. в Р/а кирпича на теплом раство- ре обязательно должны оштукатуриваться сна- ружи и изнутри теплой штукатуркой, чтобы быть также эквивалентными 27г-кирпичной С., сложенной на обыкновенном растворе. При не- обходимости оставить наружную сторону С. не оштукатуренной приходится в кладке увели- чивать внутренние вертикальные швы с теплым раствором. В табл. 1 указаны коэф-ты тепло- передачи для разных толщин и конструкций С. В жилых зданиях наружные С., служащие тепловой изоляцией (отделяющие отапливаемое помещение от наружного холодного воздуха), вполне достаточны для звуковой изоляции. Требование незвукопроводности С. относится гл. обр. к внутренним некапиталь- ным С. и перегородкам. Звуковая изоляция внутренних С. достигается не массивностью стен, а путем введения в кирпичные С. воздуш- ных прослойков (пустот) без засыпок или с за- сыпками пористыми материалами, напр. тре- пелом, сфагнумом и т. п. Кладка сплошных кирпичных С. Кладка кирпичных С. должна вестись по шнуру, отвесу и ватерпасу с соблюдением пра- Табл. 1 .—К оэфициент теплопередачи на 1 поверхности о х .i а ж д е н и я стены при разности t° в 1°. Наименование С. Тол- щина, с.и Коэф, теплопе- редачи В 31/2 обыкновенных кирпича на обыкновенном рхегворе 90 0,65 В в обыкновенных кирпича на обыкновенном растворе 77 0,75 В обыкновенных кирпича на обыкновенном р1створе 64 0,85 В 2 обыкновенных кирпича на обыкновенном растворе 51 1,05 В обыкновенных кирпича на обыкновенном растворе 38 1,25 В 1 обыкновенный кирпич на обыкновенном растворе . 25 1,70 В 2 обыкновенных кирпича на теп- лом растворе. . .... 51 0,85 В 11/2 обыкновенных кирпича на теплом растворе с утолщенны- ми вертика ^ьными швами 41 0,89 В 2 кирпича по сисг. Вутке с про- кладкой в вертика ьные швы то- ля иди просмоленного картона 51 0 85 вил перевязки швов. Для правильного возве- дения С. обыкновенно по углам, а иногда и по середине, устанавливаются рейки с намеченны- ми делениями. Деления нумеруются, и каждое из них показывает толщину кирпича и толщи- ну шва в 10—12 лм (фиг. 16). Между такими рейками натягиваются шнуры (причалки), по которым правильно выкладываются наружные кирпичные ряды («версты») на густом растворе. Заполнение между наружными рядами может производиться и ломаным кирпичом с расще- бенкой и заливкой жидким раствором. Через каждые 4—5 рядов по высоте горизонтальность кладки проверяется ватерпасом; вертикаль- ность же С. проверяется отвесом. Сущность пе- ревязки швов в кладке заключается в том, чтобы каждый следующий ряд (верхний) свои- ми швами не совпадал со швами нижнего ряда, а потому кирпичи каждого верхнего ряда сле- дует сдвинуть в сторону на 1/4 кирпича. При выкладке угла С., а также и при примыкании поперечных С. в целях соблюдения перевязок необходимо применять трехчетверочные кир- пичи. Систем перевязок швов в кирпичной клад- ке существует несколько (фиг. 17): цепная, крестовая, английская, голландская, готиче- ская, американская, цитовская. Наиболее рас- пространенной системой перевязок швов клад- ки является цепная, или обыкновенная, где тычковые ряды чередуются с ложковыми. За. последнее время рекомендуется американская упрощенная система кладки (фиг. 18). Более крепкою перевязкою следует считать англий- скую, которая дает большую связь по длине С. Остальные виды кладок в настоящее время применяются сравнительно редко. В последнее время стали применяться американская и ци- товская кладки как быстрые и требующие меньшего количества раствора. С. толщиною в 27а кирпича возводятся при односезонной по- стройке насмешанномрастворе состава 1 :1 :11, при двухсезонной . постройке на известковом растворе состава 1 : 2,5 или 1 : 3. На послед- нем растворе выкладываются все этажи за исключением нижнего, к-рый возводится на, смешанном растворе. Америк, система кладки отличается от цепной и других старых систем тем, что больший объем кладки состоит из лож- ковых рядов, тычковые же ряды укладываются только через каждые 4—5 ложковых рядов и
СТЕНЫ
51 СТЕНЫ 52 собою перевязывают кладку (фиг. 19). Ложко- вые ряды между собою не перевязываются, и вертикальные продольные швы м. б. даже без раствора. Последовательность кладки кирпи- чей на фиг. 19 обозначена цифрами. Америк, практика показывает, что подобная кладка по своей прочности и устойчивости почти не усту- пает обыкновенной цепной кладке. Преимуще- ства американской системы кладки следующие. 1) Кладка лицевой стороны стены может про- изводиться мастером первой руки, а внутрен- ней стороны—кладчиком-забутчиком (не пер- вая рука). 2) Большой объем кладки выполня- ется однообразным приемом благодаря обилию ложковых рядов, чем ускоряется производство кирпичной кладки. 3) Оставление вертикаль- ных швов между ложковыми рядами намерен- но пустыми, т. е. без раствора, увеличивает нетеплопроводность стены. К недостаткам сле- дует отнести вертикальную расслоенность С., отчего прочность ее при применении нецемент- пых растворов, а также при не совсем тщатель- ной кладке понижается. Особенно это обстоя- тельство сказывается па С., несущих па себе большие нагрузки (внутренние капитальные С.). Последний недостаток до некоторой сте- пени уменьшается в цитовской системе кладки. Цитовская система кладки в принципе аналогична предыдущей и отличается только тем, что здесь вместо ложковых рядов преобладают тычковые (фиг. 20). Последова- тельность кладки кирпичей на фиг. 20 также обозначена цифрами. На фиг. 21 и 22 предста- влена кладка с уширенным внутренним швом, заполняемым теплым раствором. Преимуще- ства цитовской кладки: 1) большая сопроти- вляемость С. расслоению благодаря лучшей перевязки тычковыми рядами; 2) лицевая сто- рона выкладывается сразу на 10 рядов, а не па 5, как в предыдущей системе. Перечисленные выше преимущества америк. системы кладки присущи также п цитовской. Недостатки ци- товской: кладки: 1) меньшая сопротивляемость •С. излому благодаря небольшой связи тычко- вых кирпичей между собой (связь только на 1/4 кирпича); 2) по сравнению с америк. системой па мастера первой руки приходится большее количество кирпичей, т. к. лицевая сторона С. состоит как из ложковых, так и тычковых ря- дов; 3) меньшее число продольных швов, а по- тому С. толщиной в 1т/2 кирпича более тепло- проводна по сравнению с америк. системой кладки стены такой же толщины. Кладка к п р п и ч н ы х С. н а теп- лых растворах. Теплым раствором на- зывается такой раствор, к-рый, будучи употре- блен в кладку наружных кирпичных С., пони- жает теплопроводность последних настолько, что они м. б. сложены тоньше обычных разме- ров без ухудшения их свойств как теплоогра- ждающих конструкций. Кирпичные С. на теплом растворе должны возводиться тол- щиною в 2 кирпича и I1/, кирпича при одно- •сезонпой постройке на растворе состава 1:2:16 (портланд-цемент 4-известковое тесто+шлако- вый песок), а при двухсезонной постройке на ра- створе состава 1 ; 3 (известковое тесто+шлако- вый песок). С. толщиною в 2 кирпича на теплом растворе (фиг. 23) в настоящее время с успехом заменяют 2’/2-кир личные, сложенные на обык- новенном (холодном) растворе, и возводятся высотою до 6 этажей. С внутренней стороны наружные С. штукатурят обыкновенным изве- стковым раствором состава 1 : 2,5 пли 1 : 3 (известь-J-песок) в зависимости от жирности извести. С наружной стороны (фасада) стены штукатурят также обыкновенным известковым раствором только в том случае, если это пред- усмотрено обработкой фасада. Топкие стены, в Р/а кирпича, применяются для малоэтажных зданий до 3 этажей, а также и для двух верх- них этажей многоэтажного здания. Такие тон- кие С. обязательно должны оштукатуриваться изнутри и снаружи теплой известково-шлако- вой штукатуркой состава 1 : 3 (известь-(-шла- ковый песок с зернами не крупнее 2 Л1.м). Раз- личают 4 типа кладки тонких С. на теплых раст- ворах, В первом типе (фиг. 24) горизонтальные ряды кладки в направлении толшины С. сме- шены относительно друг друга на 2 с.м; вид С. от этого получается как бы с крупной пусто- шовкой. Во втором типе (фиг. 25) через каждые 3 ряда кладки один ряд выступает на 2 см в сто- рону наружной поверхности С. В третьем типе (фиг. 26) кладка обычная без всяких выступов, но только с'уширенными вертикальными шва- ми (в 3 см). В четвертом типе (фиг. 27) кладка обычная, по с более широкими швами (в 5 cut). Такая кладка выводится для зданий, не ошту- катуриваемых с фасада. В этом типе оштука- туривается только внутренняя поверхность С. На фиг. 28 представлен второй вариант послед- него типа кладки. Необходимо однако отме- тить, что наружные С., обращенные на север, должны делаться толщиной в 2 кирпича на теплом растворе или же иметь более теплую внутреннюю штукатурку. Кладку кирпичных С. на теплом растворе следует вести под ло- патку, причем кирпичи перед самой уклад- кой д. б. слегка политы водой из лейки. В табл. 2 приведены нек-рые данные о кирпичных кладках па теплом растворе. Табл. 3.—Т ехнические свойства кирпич- ной кладки на теплом растворе. Вид ИЛИ ТИП кладки Толщина С. в см Расчетная • толщина С. в см Допуск, на- 1 пряжения на осевое сжа- тие*1 в кг/см* Всеобщий коэф, тепло- передачи Объемный вес *2 1 л«з в кг В 2 кирпича . . . 61 51 8 0,85 1 600 1 I тип 41 37 8 0,89 1 G00 в 1^/2 1 и *> 44 37 8 0,8Э 1 G00 кирпича |III » 44 40 7,5 0 89 1 600 1 IV » 44,5 42 7 0,89 1 600 • 1 При эксцентричности, диналшчности нагрузки и продольном изгибе допускаемое напряжение м. б. несколько повышено. *2 Объемный вес кладки при- нимается вместе со штукатуркой. Соединение существующих С. с новыми. В тех случаях, когда приходит- ся пристраивать новые С. к существующим ста- рым С., в последних предварительно выбирают (вырубают) вертикальный паз или же он зара- нее бывает сделан (фиг. 29), когда предвидят будущую пристройку. Новую степу, пристраи- ваемую к существующей, выкладывают со шпун- том, к-рый входит в выбранный или существую- щий паз. Подобное соединение не препятст- вует осадке новой С. Способ соединения С. су- ществующей и новой посредством зубцов или штраб не допускается потому, что подобное плотное соединение двух стен заставит старую несколько осесть вместе с новой, отчего могут получиться в здании хотя и неопасные, по все же нежелательные трещины над окнами или дверями, расположенными вблизи места соеди-
53 СТЕНЫ 54 нения С. Штрабы (фиг. 30) устраивают (вернее, оставляют) тогда, когда по каким-либо при- чинам кладку в какой-либо части стены прихо- дится временно прервать. Благодаря оставлен- ным таким штрабам дальнейшая кладка стены будет прочно связываться с выведенною рань- ше кладкою. Устройство проемов в С. Во вре- мя кладки С. для будущих окон (см.) и дверей (см.) оставляются необходимые проемы, т. е. отверстия, в к-рыс впоследствии будут вста- вляться оконные и дверные рамы (см. Камен- ные работы). В настоящее время для жилых зданий выработаны определенные стандартные размеры окон и дверей, предопределяющие раз- меры оконных и дверных проемов. Оконные проемы выкладываются четырех видов: а) с четвертями для укрепления двух прислонных оконных рам, отдельно для летнего и зимнего переплетов (фиг. 31); б) с четвертью для укре- пления одной прислонной рамы на 2 перепле- та (фиг. 32); в) без четвертей, где легкая рама будет прикрепляться непосредственно к щекам или косякам проема, или когда широкие пере- плеты будут устанавливаться без рамы с от- крывающейся только средней частью (фиг. 33); подобный тип проема употребляется б. ч. в нежилых зданиях; г) с пазами, когда во время выкладки проема сразу обкладывается кирпи- чом и установленная деревянная рама, или колода (фиг. 34). Такие рамы, или колоды, на- зываются закладными и применяются сравни- тельно редко в виду значительных недостат- ков подобной заделки. В каждом оконном прое- ме необходимо различать: 1) боковые грани проема, называемые откосами; 2) верхнее перекрытие, называемое перемычкой или а р к о й' в зависимости от формы верхней части окна; 3) С. под окнами, называемую п о- доконной стенкой или подоконьем (при толстых С., нанр. в 2—2’/г кирпича, под окном часто устраивают нишу для нагреватель- ного прибора на такую глубину, чтобы подо- конная стенка была толщиною не менее как в l’/з кирпича); 4) С. между окнами, называемую простенком; 5) уступы боковых граней окон, а также перемычек, называемые ч е т в е р- т я м и, или притолоками. Для выкладки четвертей сколачивают из 2—2т/а досок шаб- лон (фиг. 35), по к-рому каменщики и выкла- дывают четверти, или притолоки. Такие чет- верти можно выкладывать и без шаблона, т. к. каждый выступ равняется точно 7, кирпича, а потому опытный каменщик может обойтись и без шаблона. На фиг. 36 представлена в пер- спективном виде кладка оконных простенков в 2‘/г-кирпичной С. с двумя притолоками для двух прислонных рам. На фиг. 37 изображена кладка оконных простенков с одной четвертью в 2-кирпичной С. для одной рамы на 2 пере- плета. Фиг. 38 рисует кладку простенков в С. толщиною в Р/2 кирпича, сложенной на теплом растворе. В парных окнах с узкими простен- ками размеры последних по наружной поверх- ности стены пе могут быть меньше 11/2 кир- пича, что дает с внутренней стороны только 7 г кирпича или 1 кирпич (фиг. 39). Если подоб- ные узкие простенки к тому же должны нести па себе большие нагрузки, то их следует устраивать не из кирпича, а железобетонные (фиг. 40). Перекрытие парных окон с железо- бетонным простенком обыкновенно делается также железобетонное в виде общей балки- архитрава, располагаемой над обоими окнами. Кладка перемычек над окнами. Перемычка над окнами бывает двух видов: клинчатая (фиг. 31) и рядовая (фиг. 32). Пер- вая—старинная конструкция, известная с рим- , ских времен. Рядовая — новая, современная, конструкция. Клинчатые п е р ем ы ч- к и теперь устраивают больше всего над прое- мами внутренних стен и делают или с неболь- шим подъемом от ’*/иДО 7 го по отношению к ши- рине проема (фиг. 41) или совсем плоские. Высо- та перемычек делается в Р/г—2 кирпича, при- чем нижняя поверхность перемычки делается с четвертью, если и сам проем имеет такие же четверти, или притолоки. При расположении над перемычками потолочных балок следует укладывать под последние разгрузочные б!ал- ки, на к-рые и передается груз от потолков. Для перемычки над пролетом до 2 м подобной раз- грузки не требуется. Если перемычки перекры- вают небольшие оконные проемы, расположен- ные у угла здания (фиг. 42), то в верхних 2—3 этажах рекомендуется укладывать связи из полосового железа с постановкою анкеров на расстоянии 70—80 см от проема (фиг. 43). При большой ширине проемов связями могут слу- жить короткая балка или рельс тоже с анке- рами. Недостатки плоских клинчатых перемы- чек: 1) плоская перемычка для соблюдения правил перевязки швов требует для себя боль- шого количества трехчетверочного кирпича; 2) от применения ломаного кирпича уменьша- ется прочность перемычки; 3) кропотливость в работе при выкладке перемычки; 4) меньшая прочность клинчатой плоской перемычки по сравнению с рядовой перемычкой. Клинчатые перемычки над окнами в настоящее время ста- ли применяться реже и заменяются рядовы- ми. Перемычка, имеющая несколько больший подъем, чем обыкновенная, называется луч- ковой; при переходе этой перемычки в полу- круг она называется арочной. Выкладка дверных проемов. Дверные проемы выкладываются: 1) с одной четвертью для укрепления одной прислонной дверной рамы (фиг. 44); 2) с одной четвертью, устроенной ближе к внутренней стороне С., чтобы открывающееся дверное полотнище могло поместиться в толще С., отчего дверь меньше страдает от дождя (фиг. 45); 3) с двумя четвертями для двойных дверей (фиг. 46); 4) с двумя наружными четвертями тоже для двой- ных дверей (фиг. 47), к-рые устраиваются в сте- нах лестничной клетки (выходные двери) при неотапливаемой лестнице; 5) совершенно без четвертей (фиг. 48). Последний вид проема при- меняется во внутренних кирпичных С. Для укрепления дверных рам в таких проемах предварительно во время кладки закладыва- ются бруски (не менее 2 шт. по высоте) толщи- ною, равною толщине кирпича. Кладка клин- чатых перемычек и арок над дверными прое- мами во всем аналогична кладке таких пере- мычек и арэк нац окнами. Рядовые кирпичные перемыч- ки над оконными и дверными проемам и. Рядовой перемычкой называет- ся обыкновенная кладка горизонтальными ря- дами непосредственно над проемом в стене. Для удержания кирпичей от выпадения из ря- довой перемычки последнюю выкладывают на более прочном растворе (на известково-цемент- ном или цементном) и кроме того под нижний наружный ряд кладки (под выступающую чет- верть) укладывают 2 полосы из пачечного
55 СТЕНЫ 56 железа (1 х 20 .км) или проволоки (4 ж.и); такие же 2—4 полосы укладываются и в остальной части перемычки. Для предохранения железа от преждевременного ржавления полоски или проволоки д. б. окружены цементным раство- ром. Рядовой кирпичной перемычкой допуска- ется перекрывать проемы до 2,50 м. Минималь- ная высота перемычки принимается в 6 рядов, не считая выступающей четверти. Рядовая пе- ремычка, кажущаяся на первый взгляд менее прочной, чем клинчатая, фактически выпол- няет следующую нетрудную роль (фиг. 49): 1) поддерживает «треугольник загрузки», т. е. ту треугольную часть кладки, к-рая непосред- ственно лежит над проемом, и 2) принимает на себя опорные давления от концов балок между- этажного перекрытия. Кладка рядовой пере- мычки, сложенная на цементном растворе, в си- лу сцепления раствора с кирпичом, представля- ет собою массив, который может до некоторой степени работать как балка. Возникающие в нижних слоях растягивающие усилия м. б. погашены укладываемым туда пачечным желе- зом. Что касается давления, производимого кон- цом половой балки, то таковое в кладке рас- пространяется под углом 45° и будет переда- ваться тем ближе к опорам (на простенки), чем выше расположена балка. Опыты по исследо- ванию прочности клинчатых и рядовых пере- мычек, произведенные Ин-том сооружений, по- казали, что рядовые пере.мычки выдержива- ют бблыпие нагрузки, чем клинчатые. Объяс- няется это следующим: при работе клинчатой перемычки (над большим пролетом) растяги- вающее напряжение разрывает перемычку сни- зу в швах, т. е. нарушает сцепление раствора с кирпичом; в рядовой перемычке благодаря перевязке горизонтальных рядов приходится приложить бблыпие усилия, т. к. помимо раз- рыва в шве нужно преодолеть также и трение одного ряда кирпича о другой. Железо-кирпичные и железо- бетонные перемычки. Железо-кир- пичною перемычкою называется тоже кладка горизонтальными рядами над проемами, но с включением туда железной арматуры в 2—3 ряда. Железо-кирпичные перемычки применя- ются над пролетами более 2,5 м, когда обыкно- венные рядовые становятся недостаточными. На фиг. 50 представлена перемычка с двумя рядами уложенного пачечного железа; высту- пающая часть (четверть) в свою очередь под- держивается одной железной полоской. Желез-, ные полоски запускают в простенки на 30— 40 см. Швы, в к-рых располагается такая же- лезная арматура, д. б. из цементного раствора во избежание порчи железа от ржавления. На фиг. 51 и 52 представлены железобетонные пе- ремычки с одним рядом уложенной арматуры. Подобная арматура из железных полосок м. б. заменена готовой сеткой. На фиг. 53 пред- ставлена железо-кирпичная перемычка особой конструкции сист. инж. Смирнова, применя- емая для оконных и дверных проемов пролетом свыше 2,5 м. Арматура в этой системе состо- ит из двух горизонтальных и двух изогну- тых под тупым углом железных прутьев с под- весками из пачечного или круглого железа. Арматуру устанавливают над пролетом ближе к внутренней стороне С. и затем закладывают обыкновенной рядовой кладкой на цементном растворе состава 1:4. Для удержания кирпи- чей от выпадения из перемычки необходимо предварительно укладывать хорошо натяну- тые полоски из пачечного железа (2x30 о) или проволоки (22 лш), к-рые должны нахо- диться в слое цементного раствора толщиною в 15 ж.м (мера против преждевременного ржав- ления железа). Концы таких полосок также закладывают в простенках на 35—40 см. Все железо-кирпичные перемычки выводятся конеч- но по предварительно установленным опалуб- кам. Магазинные и внутренние большие про- емы в стенах подобно большим окнам также перекрывают железо-кирпичными перемычка- ми и, если последние окажутся недостаточны- ми, применяют укладку железных балок, как показано на фиг. 54. Железные балки для этой цели располагают на таком расстоянии, чтобы между ними можно было уложить целый кир- пич. Под такие балки укладывают особые же- лезобетонные опорные плиты во избежание раздробления кирпичной кладки от сосредото- ченных опорных нагрузок. Сами балки между собой стягиваются через 1,00—1,50 м болтами и кроме того еще обертываются печной про- волокой для того, чтобы будущий слой шту- катурки лучше держался на балке. На фиг. 55 показано в разрезе расположение четырех же- лезных балок над магазинным пролетом, из которых одна лицевая (наружная) небольшого сечения опущена несколько ниже для образо- вания четверти, необходимой для укрепления магазинной рамы. На фиг. 56 представлен ва- риант перекрытия только из трех балок; для образования же необходимой четверти лицевая балка опущена на 1 ряд кирпича ниже.Размеры балок определяются расчетом. Карнизы. Верхняя часть С., закапчи- вающаяся особым выступом, называется к а р- низом. Карниз имеет своим назначением предохранять С. от грязных потеков с крыш (фиг. 1). Главной конструктивной частью кар- низа является выступающая часть, к-рая по величине выступа бывает различна в зависимо- сти от материалов и от архитектурной обра- ботки здания. Небольшие выступы образуются только выпуском кирпичей (фиг. 57), большие же выступы, более 25 см, образуются при по- мощи железобетонных карнизных плит. Же- лезобетонные карнизные плиты м. б. приго- товлены любой длины и толщины (6—10 см} с прокладкой в них арматуры в тех местах,' где возникают растягивающие усилия, т. е_. в верхней части (фиг. 58 и 59). Снизу у самого края в таких плитах выделывают желобок (слезник), чтобы не дать каплям воды зате- кать по нижней поверхности плиты на С. и этим не пачкать последнюю. Карнизные пли- ты во избежание их опрокидывания необхо- димо угадывать так, чтобы выступ (отвес) был' не более 40—45% длины плиты, а остальные . 55—60% лежали бы в толще С. В местностях, где естественный камень недорог, па высту- пающие карнизные части применяются камен- ные плиты из крепких пород, называемые спус- ковыми, или карнизными, и изготовляемые толщиною в 7—10 см (фиг. 60). Эти плиты имеют правильную в плане форму прямоуголь- ника только с лицевой части и на длину высту- па, хвостовая же их часть обыкновенно бывает неправильной формы. На углы карнизов упо- требляется специальная плита квадратная в плане, называемая карнизным углом (фиг. 61). Для углов тупых, острых и закруг- ленных плиты вытесывают по шаблону (фиг. 62). Все эти угловые карнизные плиты д. б. так: уложены, чтобы их ц. т. приходились на С.
СТЕНЫ Клинчатая яелыычка 47 48 Passe?„ -^Потмпи ^,?>Дал Пол 35 Vixupn' Часть плат План-пнна 57 56 |y^ai7/ftwa*T7 82см 59 {(ариизныи угол Пачеин. железо — 9!см ASM ЯУ/Й . Карнизный угол -----:--- 69 7см. б №План jo , озаярем^ tacnt earn ноя | apMaryf. м/ло^осс рок^ ~j-1 51 'уалт\ 52 Фасяд Связь 43л$ ^Штырь <\Венчающая часть уЯешивающ. часть \7oggepjw. <дсятб J J Стена Родовая перемычка Разрез Вариант. _ Вариант. ^отб^?б Е Перемычка вбрядсб 64 Облицовка из Фасад Оконная План рама штукктурт бритолокисдВумя четверг враталокисодной четверг. ,==2| Стрела подъем 'SKUpn. Фасад вертраярез 39 □'□ □ □ Наружная сторона с< '•.гкы Наружная сторона стены балка Штукатурка Инаяртяаложаитрниа - яюяиНу7/7т7Л 60 Наружная сторона стены Наружная сторона стены ОЬыыая кладка гсоизсмтальлрядами s Уродень нижн.лоВерхлоелеа балгж -*!8- .. //оуоескл аз ravev». железа 10 ;:iT провал ока 5мм, ] '^Засыпка Обыкновенная проволока треугольник загрузки 49 балка 61 Щ7///Л 65 67 кирпича лиовек- ные сивы Ю-/2мм. Ш7Ш.
59 СТЕНЫ 60 Благодаря значительным нагрузкам на карниз- ные плиты от кладки верхних рядов кирпича бывали в практике случаи перелома их и даже опрокидывания, особенно угловых плит, а по- тому на устройство карнизов с большими вы- ступами и на выбор для них прочных естествен- ных материалов следует обращать серьезное внимание. Лучше конечно карнизные плиты делать железобетонные, как представлено на фиг. 58. Большие карнизы м. б. основаны также на железных балочках таврового или углового сечения, располагаемых по С. на расстоянии 25 см (длины кирпича) друг от друга; проме- жутки между ними выстилают кирпичом плаш- мя (фиг. 63). Выведенные в кирпиче карнизы впоследствии оштукатуривают с приданием им профиля, соответствующего требованиям архи- тектурных форм. Карнизы в фасадах кирпич- ного стиля, не требующих оштукатуривания, делают из того же кирпича путем постепенного их напуска, отчего больших (более длины кир- пича) свесов, или выступов, получить нельзя. За последние годы наблюдается возведение по- строек совсем без карнизов, причем С. вверху заканчиваются только небольшим выступом. В старинных каменных зданиях можно видеть карнизы с большими выступами и излишними нагромождениями украшений. Любой «класси- ческий» карниз в таких зданиях по своей форме, а отчасти и по конструкции можно рассматри- вать состоящим из трех частей: поддерживаю- щей, свешивающейся и венчающей (фиг. 64). Отделка поверхностей кир- пичных С. Фасадные С. помимо их ошту- катуривания или какой-либо иной отделки заранее, еще в кирпичной кладке, иногда рас- членяются на вертикальные или горизонталь- ные части во избежание иметь гладкий скучно- ватый и монотонный вид фасада. При длинных зданиях фасадные С. расчленяют по вертикали, т. е. делают у них выступы, расположенные симметрично или несимметрично по отношению ко всему фронту фасада. Небольшие выступы в 1/2—1 кирпич называются раскрепов- кам и. В зданиях высоких, но небольшого про- тяжения расчленение делается горизонталь- ное—поэтажно, т. е. один этаж отделяется от другого небольшим карнизом или тягой. Наиболее употребительными способами отдел- ки самих поверхностей С. являются: 1) оштука- туривание и окрашивание, 2) расшивка швов между рядами кирпичей, 3) облицовка специ- альным кирпичом, 4) облицовка естественным тесаным камнем. Оштукатуривание и окраши- вание. Оштукатуривание кирпичных С. по- мимо назначения его для отделки производят для предохранения стены от атмосферных вли- яний. Различают 3 вида штукатурок: а) глад- кая, б) шероховатая, или набрызгом, в) шту- катурка с мраморной крошкой. Для глад- кого оштукатуривания С. применяют сле- дующие растворы: 1) известковый, 2) смешан- ный (Цемент и известь) и 3) цементный. Всякая штукатурка будет лучше держаться на любой С., если поверхность ее более шероховата, а потому при толстых штукатурных наметах или наметах с выступами в виде рустов кирпичную кладку рекомендуется вести в пустошов- ку, т. е. чтобы швы между кирпичами не до- водились до лицевой поверхности на 2—2Т/2 см. Оштукатуренные наружные стены после их просушки грунтуются и окрашиваются любым колером на известковом молоке. Часто для большей прочности краски на фасадах на каж- дые 10 л краски прибавляют 100—300 г квас- цов. Для оштукатуривания внутренних степ применяется известково-алебастровый раствор. Оштукатуренные внутренние С. окрашивают не только известковой, но также клеевой и масляной красками или .же оклеивают обоями. Шероховатая (набрызгом) штукатурка получается путем наброски раствора через мелкую сетку на предварительно сделанную гладкую штукатурную подготовку на С. Taj; как такую шероховатую поверхность впослед- ствии трудно окрашивать, то набрасываемый на сетку раствор обыкновенно приготовляет- ся окрашенным (прибавляется например сажа, мумия, сиена и другие землистые краски). По высыхании набрызга получается приятная, не лоснящаяся поверхность. Наиболее упот- ребительные тона цветов таких штукатурок: песочный, серый, темносерый, коричневатый, красноватый. На подготовку штукатурной по- верхности под набрызг применяется смешанный раствор состава для набрызга. В зданиях ка- питальных часто применяется оштукату- ривание С. цементным раство- ром с мраморной к р о ш к о й. В за- висимости от расцветки крошки С. могут по- лучаться светлосерых, темносерых, красно- ватых и других тонов. По отвердении штука- турного слоя с мраморной крошкой поверх- ность подвергают насечке или чеканке доло- тами и другими специальными инструментами. Насечки м. б. крупные и мелкие. После по- добной отделки насечкой поверхность С. при- обретает вид как бы облицованной массивным и прочным естественным камнем. В зависимо- сти от комбинаций применения того или ино- го вида штукатурки (с мраморной крошкой или шероховатой) можно зданию с хорошими архитектурными пропорциями придать подоб- ной отделкой сильное и в то же время при- ятное впечатление. Отделка С. штукатуркой набрызгом, особенно с мраморной крошкой, держится сравнительно долго и не требует частых ремонтов, как обыкновенная' гладкая штукатурка. Расшивка швов. Если С. желают придать приличную кирпичную отделку, то- для этой цели кладку заранее ведут в пусто- шовку; впоследствии эти пустые швы запол- няют цементным раствором (состава 1 : 1 или 1 :11/2) и особыми специальными инструмен- тами сглаживают вкось (фиг. 65) или выгла- живают расшивкою (фиг. 66) в виде выпуклых (фиг. 67) или вогнутых (фиг. 68) швов. Иногда для лучшего выделения швов для яркости в раствор прибавляют немного сажи, киновари, умбры и т. д. До расшивки швов фасадные С. должны быть очищены путем про- мывки от грязи и потоков и затерты мокрым кирпичом. Подобная отделка фасада будет впол- не прилична, если кирпич вообще чист и с пра- вильными кромками, в противном же случае приходится на лицевые поверхности С. упо- треблять специальные облицовочные кирпичи. Облицовка С. кирпичом про- изводится двояко: или одновременно с клад- кою самих С. или облицовка впоследствии пу- тем прикрепления цементным раствором к- С. отдельных пластинок-кирпичиков." При обли- цовке С. одновременно с возведением самой С. облицовочным материалом служит цельный кирпич, напр. силикатный, имеющий одинако- вые размеры с обыкновенным красным кирпи-
61 СТЕНЫ 6? чом (для прочной перевязки). Кладка облицов- ки ведется на одном растворе с остальной тол- щей С., и облицовочные кирпичи укладывают- ся попеременными рядами: один ряд тычки, второй—ложки, чем и достигается перевязка (связь) облицовки с кладкою С. В виду боль- шей теплопроводности силикатного кирпича но сравнению с обыкновенным красным необхо- димо вертикальные швы, параллельные лице- вой поверхности, делать толщиной: в тычко- вых рядах 20 мм, в ложковых 15 мм; швы же ос- новной кладки обыкновенно делают толщиною 10—12 лии (фиг. 69). Помимо силикатного кир- пича на облицовку С. часто применяют особый облицовочный кирпич из сильно обожженной глины (фиг. 70). Указанный кирпич имеет од- ну продольную пустоту-канальчик и снаружи два продольных (сверху и снизу) желобка, которые облегчают раскалывание кирпичика каменщичьим молоточком на две половинки. Такими половинками па цементном растворе и производится облицовка основной С.после того, как опа уже дала полную осадку. Облицовоч- ная поверхность С. будет состоять из одних только тычков. Облицовка С. естественным камнем является одной из дорогих отде- лок и применяется только для дорогих и мону- ментальных строений. Устройство облицовки ничем не отличается от облицовок цоколей, но здесь еще больше учитывается разность осадки облицовки и С. на швах, а потому, если обли- цовка кладется одновременно с возведением С. и в перевязку с последней, то такая обли- цовка не д. б. высокою, и обе кладки (облицов- ка и С.) должны вестись на одинаковом сме- шанном или цементном растворе. На фиг. 71 показана подобная облицовка. Один ряд ее— ложок стоячий, а другой—тычок лежачий; при этом необходимо, чтобы высота камней была строго кратна числу рядов кирпичей. При высоких облицовках приходится вводить в С. железные анкеры, к-рые усиливают связь облицовки со С. Оценка отделок поверхно- стей С. Из всех рассмотренных отделок наи- более дешевой является расшивка швов, вто- рой— оштукатуривание стен, третьей — обли- цовка специальным кирпичом. Самою доро- гою отделкою является облицовка естествен- ным камнем. Следует однако заметить, что в смысле утепления С. оштукатуривание имеет большое преимущество перед остальными, т. к. оно уменьшает теплопроводность С., не умень- шая в то же время пористости ее (естественное вентилирование). Облицовка же вообще, как естественным камнем, так и облицовочным кир- пичом, в значительной степени затрудняет про- никание воздуха через стену и тем самым по- нижает естественную вентиляцию). К достоин- ствам облицовки специальным кирпичом сле- дует все же отнести то, что облицованная по- верхность не требует ни периодич. окрасок ни частого ремонта, как этого требует обыкновен- ная штукатурка. С. из силикатного и шлаково- го кирпичей по своему устройству ни- чем не отличаются от С. из обыкновенного обожженного кирпича, и все, что говорилось об устройстве и способах кладки С. из обож- женного кирпича, также относится и к рас- сматриваемым С. Строительные качества сили- катного кирпича .мало отличаются от обыкно- венного красного. Что же касается шлакового, то он несколько уступает обыкновенному, а потому из шлакового кирпича не рекомендует- ся возводить многоэтажные здания. Силикат- ный кирпич удобен в обработке (хорошо тешет- ся) и достаточно сопротивляется атмосферным влияниям. С., сложенные из него, не требуют оштукатуривания. По теплопроводности си- ликатный кирпич несколько уступает обож- женному. а потому Союзстроем в Московской области кладка наружных С. толщиной в 2 кирпича из одного силикатного кирпича не допускается. По инструкции Союзстроя (1931 гл силикатный кирпич м. б. применен только па. облицовку снаружи С. толщиной в 2 кирпича (из обожженной глины) па теплом растворе. Шлаковый кирпич также хорошо обрабатывает- ся (тешется), но не так морозостоек и выве- тривается, а потому С- из шлакового кирпи- ча следует оштукатуривать. Теплопроводность шлакового кирпича зависит от пористости шлака и во всяком случае не меньше, чем у обыкновенного кирпича. При кладке С. из силикатного и шлакового кирпичей последние не рекомендуется смачивать водой, так как пользы от этого нет никакой, а некоторый вред может получаться от загонки излишней сырости в кладку С. Теплая кладка С. из обыкновенного- кирпича по сист. Вутке отличается от обык- новенной кирпичной только тем, что все верти- кальные швы, расположенные вдоль С., запол- няются не растворами, а термоизоляционными лентами (фиг. 72 и 73). Материалом для таких термоизоляционных полос-лент может служить толь, гудронированная изоляционная буигга, волнистый картон, торфолеум и т. д. Проло- женные вместо раствора ленты в значительной степени уменьшают теплопроводность стен, а потому последние можно делать тоньше, т. е. в 2 и даже П/г кирпича; подобные С. по своей теплопроводности эквивалентны обыкновен- ной С. Оконные проемы в такой С. выкладыва- ются так же, как и в обыкновенной, т. е. с чет- вертями для прислонной рамы. За последнее время стали выкладывать оконные проемы совсем без четвертей. Перемычки над проемами делают как клинчатые, так и рядовые. Первые выкладывают с. одним вертикальным прослой- ком из толя, сложенного в 3—4 ряда (фиг. 74). Рядовая перемычка представлена на фиг. 75. К достоинствам теплой кладки по сист. Вутке следует отнести только экономию в кирпиче. Недостатками являются: 1) кропотливость за- готовления и укладки лепт-прокладок; 2) про- кладки из толя и вообще просмоленные отно- сительно, непроницаемы, а поэтому в С. нару- шается естественное движение влаги (С. не вен- тилируются) ;3)С.сист. Вутке дороже кирпичных С., выведенных на теплых растворах; 4) боль- шая вертикальная расслоепность С., особенно Р/г-кирпичной, отчего понижается ее прочность. Теплая кладка стен из обыкновенного кир- пича по сист. инж. Некрасова (фиг. 76) отли- чается от предыдущей тем, что вместо толевых лент здесь в вертикальные швы укладывают термовкладыши-брусочки (из силикат-органи- ков, кальцинированных глин с органическими примесями, из пемзобетопов и т. п.). Термо- вкладыш представляет собою брусок длиною в 40—50 см, высотою в 8 см и толщиною в 4—8 см. Высота вкладыша в 8 см необходима для того, чтобы он по своей высоте равнялся толщине кирпича с двумя швами. Обладая сравнительно небольшой прочностью на излом,.
63 СТЕНЫ 64 вкладыш должен приготовляться с продоль- ной армировкой, хотя бы из драни (фиг. 77). Кирпичная кладка в l1,^ кирпича с подобны- ми вкладышами м. б. сложопа на обыкновен- ном (холодном) растворе и без теплой внутрен- ней и наружной штукатурок. На фиг. 78 пред- ставлен другой вариант подобной же теплой I.'.гадки с большими вкладышами; последние по высоте равняются толщине трех рядов кир- пича по швам. Преимущества теплой кладки с подобными вкладышами: нет необходимости вести кладку на теплом растворе и оштука- туривать стены теплым раствором, а от этого не будет иметь место неравномерность осадки С. на швах (что наблюдается в С., сложенных на теплом растворе); теплоустойчивость С. без теплой внутренней штукатурки лучше, чем с таковой, являющейся необходимой принадлеж- ностью для С., сложенных на теплом растворе. Тонкие кирпичные С. с теп- лой облицовкой. За последнее время в жилстроительстве стали также применять тонкие кирпичные С., отепленные снаружи искусственными камнями или большими пли- тами, изготовленными из малотеплопроводных материалов. Такие камни и плиты носят наз- вание термокамней и термоплит. Отепление тонких С. подобными термокамня- ми только снаружи, а не изнутри имеет весьма существенное значение, т. к. помимо улучше- ния тепловых свойств стен (большая тепло- емкость) ставит теплоизолирующий материал в более выгодные условия в отношении со- хранности его на более продолжительное вре- мя. Преждевременное разрушение объясняется следующим: влага из помещения при нали- чии облицовки изнутри, проникая через отеп- литель, сразу же охлаждается и замерзает в хо- лодной зоне, а при наступившем потеплении погоды оттаивает и превращается в воду, чем и производит постепенное разрушение облицов- ки. При отеплении С. снаружи подобного явле- ния не происходит. На фиг. 79 представлена конструкция кирпичной стены толщиною в 1Х/3 кирпича, отепленной силикат-орга- н и ч е с к и ми камнями. Облицовочные камни из силикат-органика (примерный раз- мер камней 10x21,5x38 см) прикрепляются к основной кирпичной кладке посредством узких полосок или обрезков из кровельного железа. Такая железная полоска заклады- вается в шов кладки, а выпускаемый конец ее приколачивается гвоздем к облицовочному камню. Т. о. облицовка С. должна произво- диться одновременно с возведением кирпичной кладки. Впоследствии облицовка д. б. оштука- турена в целях предохранения ее от атмос- ферных влияний. (Объемный вес 1 .и3 сили- кат-органика 800 кг; допускаемое напряже- ние п = 4 Рб кг/см2.) Термоплиты для облицовки должны делаться достаточно жест- кими, чтобы они не ломались при употреб- лении их в дело. Термоплиты м. б. изготов- лены из соломита, камышита, фибролита, торфолеума, силикат-органиков, теплобетони- товые, угольные и т. п. На фиг. 80 и 81 пред- ставлены стены толщиною в 1 и Р/2 кирпича с термоплитами. В зависимости от коэф-та теп- лопроводности изоляционного материала пли- ты, а также и от того, какой толщины основ- ная кирпичная С., размер теплоизоляционной облицовки (ее толщина) колеблется: от 3,5 до 7 см для С. в 1 кирпич на теплом растворе; от 5 до 7 см для С. в Р/а кирпича на холодном ра- створе; от 2 до 4 см для С. в Р/а кирпича на теплом растворе. Для укрепления термоплит кирпичная кладка С. выводителе выпуском со- ответственных горизонтальных рядов наружу на 3—5 см в зависимости от толщины облицо- вочной плиты. Уширенный шов, получающийся от выпуска кирпичей, утепляется или засып- кой мелким шлаком или прокладкой ленты из толя. Высота плиты д. б. строго кратной ря- дам кладки примерно на 5 или 7 рядов, в со- ответствии с чем высота ее получается в 365 и 515 мм (считая толщину кирпича 65 мм и шов 10 .и.и). Длина плиты зависит от толщины ее и объемного веса материала. Основные раз- меры и вес плит приводятся в табл. 3. Табл. 3,—О сновные размеры, коэф, тепло- проводности и вес термоплит. Наименование материала плит Размеры плит, см Коэф. теппо-| проводности Объема, вес 1 jh8, кг Вес плиты, кг 1 то лцина ширина 1 1 д гииа Торфолеум . . . 3,5 36,5 50 0,05 200 1,28 » ... 5 51,5 75 0,07 400 7,7 Камышит .... 5 51,5 100 0,06 200 в, г Соломит 5 51,5 100 0,05 150 3,9 Фибролит .... 5 51,5 100 0,06 250 6,5 » .... 5 51,5 100 0,13 400 10,1 Силикат-органик 5 51,5 75 0,13 600 11,5 » » 5 51,5 100 0,18 800 20,8 Тешгобетонит . . 7 Зв, 5 75 — 1 000 19,2 Рабочей, или расчетной, толщиной облицо- вочных кирпичных С. следует считать толщину без облицовки, т. е. при 1-кирпичных С. 25 см и при l’/й-кирпичных С. 38 см. Если на облицовку будут применяться плиты бето- иитовые или из силикат-органика, то уста- новка их производится одновременно с кирпич- ной кладкой С., причем плиты следует ста- вить на том же растворе, на к-ром ведется кирпичная кладка. К С. плита прислоняется вплотную и без раствора. В тех случаях, когда облицовочная плита толще, чем сделан выступ выпускаемого кирпичного ряда, м. б. примене- ны крючки из пачечного железа или проволоки, закладываемые в швы кладки (фиг. 82). При применении на облицовку фибролитовых, ка- мышитовых, соломитовых и тому подобных плит установка и укрепление их производятся после возведения кирпичной кладки. Облицо- ванные поверхности как правило д. б. оштука1 турены для предохранения их от преждевре- менного разрушения. Пустот елые кирпичные С. Од- ним из наиболее распространенных приемов увеличения нетеплопроводности С. является устройство С. с пустотами в виде прослойков или каналов. Такие С. называются пусто- телыми. Всем известно, что воздух есть пло- хой проводник тепла, а потому небольшой воздушный прослоек в пустотелых С. может заменить собою некоторую толщу кирпичной кладки. Обыкновенно подобные пустоты в С. засыпаются малотеплопроводным материалом (некрупный котельный шлак, трепел, строи- тельный мусор и т. д.) для устранения движе- ния (циркуляции) воздуха. Наиболее распро- страненным типом пустотелых кирпичных С. с засыпкой является С. по системе Герарда (фиг. 83). Герардовская С. по конструкции представляет две параллельные' стенки тол- щиною по 1/2 кирпича с пустотой (простран-
65 СТЕНЫ 66 ством) между ними J/2—1 кирпич. Простран- ство наполняется сыпучим сухим и малотепло- проводным материалом. В зависимости от ве- личины нагрузок одну из стенок (внутрен- нюю) можно делать толщиною и в один кир- пич. Особенностью этой конструкции является скрепление стенок между собою, а также кладка углов и обделка проемов. Скрепление стенок является необходимостью как для уве- личения прочности и устойчивости С., так и для погашения распорных усилий, возникаю- щих в С. от засыпок. Скрепление стенок между собою бывает разнообразно и м. б. достигнуто прокладыванием в швы кладки коротких же- лезных скобок (фиг. 83), продольных связанных между собой в поперечном направлении прово- лок (фиг. 84), террофазеритовых или этернито- вых тонких досок (фиг. 85) или пластинок (фиг. 86) или посредством перевязки стенок кирпичами (фиг. 87). Укладываемые в. С. же- лезные скрепления покрывают смолой или гуд- роном для предохранения их от ржавления. Цоколи в герардовских стенах делают тоже кирпичные и в верхней части выводят сплош- ные, чтобы иметь возможность уложить изо- ляционный слой примерно на уровне пола. Кладка герардовских стенок толщиною каж- дая в 1/2 кирпича должна вестись весьма тща- тельно и под лопатку. Выложенные стены впос- ледствии должны быть ©штукатурены во избе- жание продувания их. Влияние продувания осо- бенно сильно чувствуется в зданиях, стены ко- торых остаются неоштукатуренными и имеют сквозные свищи или трещины, образовавшие- ся от неравномерной осадки С., а часто и от нетщательного выполнения кирпичной кладки. На фиг. 88 представлена кладка сопряжения С. под углом 90°; здесь внутренняя С. показана также с засыпкой, к-рая часто может служить не в качестве утеплителя, а в качестве звуко- изолятора. На фиг. 89 представлено сопряже- ние наружной С. с внутренней сплошной. На фиг. 90 представлена С. толщиной в 42 см, в к-рой железные скобки располагаются на обыч- ных расстояниях, а тепловые мосты примерно через 3 м. Т. к. углы в зданиях в теплотехнич. отношении довольно теплопроводны, то на кладку углов необходимо обратить серьезное внимание. Кладку углов лучше делать, как показано на фиг. 91, где скошенный внутрен- ний угол, не говоря уже об увеличении ус- тойчивости угла, способствует лучшему омы- ванию углового места комнатным воздухом. Если внутренний угол оставить не скошенным, а прямым, то создается мертвая зона, не омы- ваемая воздухом. При устройстве централь- ного отопления стараются в таких углах по- ставить стояки циркуляционных горячих труб. Выкладка проемов может быть произведена с четвертями или без четвертей. На фиг. 92 пред- ставлена выкладка окна с одной четвертью для укрепления прислонной рамы на два пе- реплета .(летний и зимний). Кирпичи S, ограни- чивающие проем, хотя и являются местом, бо- лее теплопроводным (тепловой мост), чем сама С. с засыпкой, но их приходится делать для удержания засыпки от высыпания. Выкладку оконного проема без четвертей (фиг. 93) стали применять только в последнее время. Оконная нетолстая рама (коробка) в таких проемах вставляется прямо в проем и закрепляется ершами. Промежуток, который подучается между рамой и кирпичной кладкой, проконопа- чивается паклей, а потом на косяки наносятся Т. Э. т. XXII. штукатурные откосы. Назначение штукатур- ных откосов—предупредить продувание окна в этих местах. В герардовских С. подоконная часть рамы часто устраивается с прорезью, чтобы через последнюю можно было попол- нять оседающую с течением времени засыпку (фиг. 94). Такая прорезь закрывается съемной планкой или бруском. Подобное устройство однако имеет тот недостаток, что конденса- ционная вода с окон через щели может прони- кать в засыпку. Целесообразнее устраивать сплошной подоконник и предусмотреть легкую разборку под ним нескольких кирпичей на слу- чай пополнения осевшей засыпки; эти несколько кирпичей следует класть на глине. Перемычки над оконными и дверными проемами делаются также с промежутками, как и сама стена, и выкладываются горизонтальными рядами с ук- ладкой пачечного железа (фиг. 95). Клинча- тые перемычки применяются реже (фиг. 96). При больших оконных пролетах иногда при- меняются и железобетонные архитравы-пере- мычки, которые должны делаться из теплого бетона для уменьшения их теплопроводности. При устройстве парных рядовых или клинча- тых кирпичных перемычек необходимо между ними проложить доску с изоляционной бума- гой или толем для удержания засыпки (фиг. 95 и 96). Если на первых перемычках прихо- дится располагать половые или потолочные бал- ки, то число рядов в перемычке д. б. не ме- нее 6 и кроме этого раствор, на к-ром выкла- дываются перемычки, д. б. не слабее 1:1:8. Материалы для засыпки пустот могут быть неорганич. и органич. происхождения. Вто- рые лучше как более долговечные и незагни- вающие. К засыпочным материалам предъяв- ляются следующие требования: они должны иметь большую пористость (а от этого и лег- кий вес), быть негигроскопичпыми и долговеч- ными. Наиболее распространенными неоргани- ческими засыпками являются: а) трепел (смесь средних и мелких частиц), б) асбестовая ме- лочь (отбросы), в) угольная мелочь и зола. К органическим относятся: торф-сфагнум и сравнительно редко хвоя, мякина, ржаная со- лома и опилки. Хорошей засыпкой следует счи- тать также смесь трепела с торфом-сфагнумом в пропорции 1 : 2 по объему (на 1 м2 С. при тол- щине засыпки 12—14 см идет сфагнума при- мерно 12—14 кг и трепела 20—22 кг). Рассмотренная С. сист. Герарда неудобна тем, что засыпка в пустотах с течением времени оседает, что влечет за собой увеличение тепло- проводности С. Этот недостаток м. б. пре- дупреждаем путем добавочной подсыпки в С. сверху с чердака, а под окнами через прорезь в подоконнике (фиг. 94) или же через разоб- ранную кладку в несколько кирпичей в подо- конной части, к-рая затем закладывается опять кирпичами. На фиг. 97 представлена рекон- струированная С. сист. Герарда, отличающая- ся от предыдущей тем, что в пустоту вместо засыпки уложены силикат-органич. камни. Такие камни обладают малой теплопровод- ностью и сравнительно легким весом; объем- ный вес 800—900 кз/м3, допускаемое напряже- ние 4—6 кг/см2. Силикат-органич. камни м. б. сформованы любой величины. В данном слу- чае на заполнение применены- камни размером: высота 21,5 см (равняется-3 рядам кирпича), ширина 12,5 см и длина 38 см. Заполнение пу- стот подобными камнями придает С. большую прочность и не требует в дальнейшем подсыпок. 3
СТЕНЫ Перемычка Жвлезмирпичная перемычка стене железо 75 .. Дл ан._.. Хладна в 2 кирпича кладка р УЪкиртюа Термовклш Пласт ЕЙ ЕЭ । Q2 /го Четный ряд Четный Нечетный ряд ряд Вертикальные разрезы окон Кирпичи ажены ллине Уровень пола 94 Обыкновенный силикат- та Силикат' органический камень --va органик может быть распилен । И'гг— на з части. 25— Фундамент четный ряд ат^довсм Нечетный ряд z~rxb Qf 'ft z.J Тепловой мост Четный ряд ест ) Т~г^1 Нечетный ряд Клинчатая перемычка — 250 - I08 |Й1 Четный ряд Разрез
69 СТЕНЫ 70 За последнее время нек-рыми стройоргани- зациями разработаны новые конструкции тон- ких кирпичных С. с засыпками пустот по типу Герарда. В этих конструкциях засыпки распо- ложены не по середине стены, а ближе к ее наружной поверхности и удерживаются тон- кой стенкой, сложенной из кирпичей па ребро. Представленная па фиг. 98 конструкция со- стоит из двух параллельных С. толщиною в 1 и кирпича с засыпкой пустоты малотепло- проводными материалами. Соединение парал- лельных стенок между собою достигается при помощи тычковых рядов, располагаемых че- рез каждые 10 рядов кладки. Кладка обеих стенок выводится одновременно (на смешан- ном растворе 1 :1 : 9) и по мере их возведения производится и засыпка пустот. Для предо- хранения тонкой наружной стены от возмож- ных повреждений при засыпках кладку можно возводить в легкой подвижной опалубке. На фиг. 99 представлена-конструкция тонкой С., состоящая тоже из двух стенок, но толщиной в */а и ’/« кирпича. Связью между двумя стен- ками здесь служат также тычковые ряды кир- пичей, к-рые укладывают через 8 рядов клад- ки. Подобные связи—скрепления из тычко- вых рядов кирпичей—м. б. заменены проклад- кой террофазеритовых (из брака кровельного террофазерита) досок или пластин (фиг. 100). Последние две облегченные конструкции пу- стотелых С. не м. б. конструкциями несущими, а потому применять их можно на заполнение разного рода каркасов-остовов. С. из специальных кирпичей. С. из уголковых кирпичей. На фиг. 101 представлена С. из кирпичей «фей- фель» (архитектор Фейфель, Германия). Раз- меры такого кирпича: меныпая сторона уголь- ника 12 см, большая сторона- 18 см, толщина б см и длина 25 см (фиг. 102). Подобная фор- ма кирпича дает возможность комбинировать кладку С. различной толщины как с пусто- тами, так и без них (фиг. 103). К преимуществу такой формы кирпича надо также отнести от- сутствие сквозных вертикальных швов в кладке. С. из фейфелевских кирпичей толщиной 30 см в теплотехиич. отношении эквивалентна 1 ^-кир- пичной обыкновенной стене. Кирпич Фейфеля в небольшом количестве (как опыт) был изготов- лен и у нас на Волыни. Сложенные из него С. оказались вполне удовлетворительными. С. из ячеистого кирпича. На фиг. 104 представлена С. из ячеистого кирпича, при- меняемая в Германии. Размеры таких пусто- телых ячеистых кирпичей, т. е. с несквозиыми пустотами, следующие: длина 250 ж, ширина 120 мм и высота 142 лш (фиг. 105). Укладку кирпичей производят открытой пустотой вниз, чем достигается полное замыкание пустот. Об- разование воздушных камер (ячеек) препят- ствует движению воздуха, что имеет, как вы- ше было отмечено, большое значение для соз- дания хорошей тепло- и звукоизоляции. Другое техиич. преимущество таких кирпичей предста- вляет ббльшая толщина (142 мм) по сравнению с обычной в 65 мм, что дает экономию в растворе благодаря уменьшению числа швов, как это видно на фиг. 106. С. из пустотело- го кирпич а. Пустотелый кирпич (фиг. 107) имеет пустоты в виде призматических каналь- цев, сквозных или закрытых с одного конца. На фиг. 108 представлена кладка из пу- стотелого кирпича. Средний вес пустотелого кирпича 2,6—2,8 кг. Для кладки ложками употребляют кирпичи с продольными каналь- цами, для тычковой кладки—кирпичи с по- перечными канальцами. Способ кладки стены из таких кирпичей ничем не отличается от обыкновенной кладки. С. из легкого кирпича. Легкими кирпичами называются такие кирпичи, к-рые вырабатываются из бо- лее легкой массы. К этой категории относится в первую очередь пористый кирпич. Пористый обожженный кирпич приготовляется из глины, смешанной с опилками, торфом и т. д., причем при обжиге эти примеси выгорают, оставляя но- здреватость в кирпиче. Размеры кирпича стан- дартные (250x120x65 жи). Коэф, теплопро- водности зависит от количества примееей. Для изготовления кирпичей берется: для С. тол- щиною в 2 кирпича—25% опилок, для С. в 1’/в кирпича—35% опилок. От большого ко- личества примесей прочность кирпича умень- шается. Пористый кирпич скорее разрушается от Р-ных изменений, а потому выложенные С. должны оштукатуриваться. За последнее вре- мя у нас стали приготовлять легкие кирпичи из трепела, а также из смеси глины и тре- пела; от этого кирпичи и получили названия: чисто-трепельный, глино-трепельный и гли- но-трепельнопористый. Размеры этих кирпи- чей тоже стандартные. Стены из много- дырчатого кирпича (фиг. 109). Мно- годырчатый кирпич стали применять в послед- нее время в Германии; размеры такого кирпича 250x120x65; 250x120x104; 250 х 120 х 142 мм. Изготовление его весьма несложное и произво- дится при помощи педального пресса или спе- циального мундштука, через к-рый проходит глина на ленточных прессах. Преимущества многодырчатого кирпича следующие: легкий вес, быстрое просыхание С. после выкладки, гвоздимость С., малая теплопроводность, эко- номия на растворе при применении высоких кирпичей (толщиной 142 мм) и повышение производительности работы каменщика. С. из естественных намней. Булыжная кладка С. Такая кладка употребляется только для небольших пежилых строений (са- раи, службы и разные с.-х. постройки). Бу- лыжник как строительный материал очень неровен и уложенный в С. не дает правиль- ных горизонтальных плоскостей, или посте- лей, а потому для придания С. достаточной прочности и устойчивости рекомендуется через каждые 0,70—1,00 .ад по высоте С. произво- дить выравнивание кладки путем проклады- вания трех-четырех рядов кирпича (фиг. 110) на смешанном растворе. При наличии очень больших булыжных камней последние раска- лывают или взрывают- на более мелкие части, для того чтобы иметь больше постелистых по- верхностей. Булыжная кладка ведется с надле- жащей расщебенкой (кирпичной или из есте- ственного камня) на известковом или смешан- ном растворах. Углы С., а также откосы окон и дверей обделываются или тесаным камнем или за неимением такового кирпичом (фиг. 111 и 112). Для придания внутренним поверх- ностям стен большей гладкости их нередко облицовывают кирпичом. Облицовка делается в полкирпича или в 1 кирпич, вплотную или с вертикальным воздушным (изоляцион- ным) прослойком. Бутовая кладка С. Материалом бу- товой кладки является известковый плитняк толщиною 10—18 см, к-рый благодаря своей постелпстости может укладываться в С. с со- *3
77 СТЕНЫ 72 блюдением правил перевязки швов. Из бутовой кладки возводятся б. ч. свободно стоящие С. (заборы, ограды), а также и нежилые строения. Кладка из бутового камня ведется обыкновенно на известковр-цементном растворе с надлежа- щей расщебенкой (фиг. ИЗ). Углы бутовых С. и откосы окон и дверей в них иногда устраи- вают из тесового камня или из кирпича. Буто- вые С. непригодны для жилых строений, так ясе как и булыжные, в виду большой теплопро- водности. В сильно нагруженных С. бутовая кладка через каждые 1,00—2,00 м по высоте С. должна иметь прокладные слои или из 3—5 рядов кирпича, сложенных на цементном рас- творе, или из тесаных плит более крепких пород камня (песчаники, гранит и т. д.). Такие прокладные слои равномернее распределяют давление от верхнележащих нагрузок. При определении размеров С. из бутовой кладки в отношении прочности необходимо руковод- ствоваться: 1) весом 1 куб. единицы кладки (2 300—2 500 кз) и 2) допускаемым сопротив- лением бутовой кладки на сжатие, к-рое равно 8—15 кг/см2. Что касается устойчивости та- ких С., то проверка их в этом отношении про- изводится графич. или аналитич. методом. При желании сделать бутовую стену менее промер- заемой прибегают к облицовке ее менее тепло- проводными материалами. С. из тесовых пористых кам- ней. К пористым камням относятся ракови- стый известняк и артикский туф. С. и з р а- ковистого известняка (раку- шечника) применяются в местностях, бо- гатых залежами этого материала (побережье Черного моря—Евпатория, Севастополь, Фео- досия, Керчь ит. д.). Ракушечник представляет собою известняк пористого сложения и при- меняется на С. в виде заранее заготовленных камней-штук, размеры которых бывают раз- личны; примерным ходовым размером счи- тается 40x24x20 и 50x24x20 см. Толщина С. в климатич. условиях среднего пояса СССР 40—50 ем. Кладка стен из тесового кам- ня производится с непременным соблюдением правил перевязки швов и на растворе. Рас- твор служит здесь не для связывания отдель- ных камней, а лишь для выравнивания неров- ностей постелей и для заполнения швов, тол- щина которых делается не более 3—4 лип. На фиг. 114 представлены кладки С. из тесо- вого камня. Для перевязки С. в углах выте- сываются специальные угловые камни боль- ших размеров, к-рые укладываются попере- менно то в направлении одной стороны С. то в направлении другой (фиг. 115). Технич. свойства ракушечника как строительного ма- териала следующие: 1) объемный вес 1 № кладки 1 100—1 450 кг, 2) пористость 30—38%, 3) коэфициент теплопроводности 0,25—0,35, 4) временное сопротивление 5—25 кг/см2 (кер- ченского—до 50 кг/см2), 5) достаточная моро7 зоустойчивость. К недостаткам следует отнес- ти значительную воздухопроницаемость (про- дуваемость). Применяемый на С. ракушечник для зданий, возводимых в среднем поясе СССР, должен предварительно подвергаться испыта- ниям на механическую прочность (сжатие), ус- тойчивость против атмосферных влияний, воз- духопроницаемость, теплопроводность и те- плоемкость. Ракушечник имеет большое значе- ние как строительный материал для южной части СССР; для других районов его примене- ние определяется транспортными возможно- стями. Артикский туф (легкая туфовая лава) является лучшим стро- ительным материалом, чем ракушечник, бла- годаря большой пористости (до 60%); поры у туфа замкнутые, а потому он менее воздухо- проницаем (не продуваем). Месторождение ту- фа—Ленинакан. Применяется туф на С. также в виде заранее приготовленных камней-штук. Толщина С. в климатич. условиях среднего пояса СССР достаточна примерно в 40 см; ош- тукатуривание стен необходимо. Технические свойства артикского туфа как строительного материала следующие: 1) объемный вес 1 .м3 1 000—1 200 кг, 2) пористость туфа ок. 60%, 3) коэф.'теплопроводности 0,26—0,40, 4) вре- менное сопротивление 60—120 кг'см2, 5) до- статочная морозостойкость и огнестойкость, 6) ничтожная гигроскопичность (0,27—0,34%), 7) легко пилится обыкновенной пилой, 8) легко тешется, 9) хорошая гвоздимость, 10) хорошо затирается тонким слоем раствора, 11) хорошо шпаклюется и красится. Район применения туфа как строительного материала опреде- ляется также транспортными возможностями. На фиг. 116 представлена кладка С. из артик- ского туфа, примененная на одной постройке в Москве. На этой постройке камни на стены были взяты размерами 44x25x30 см и укла- дывались только тычками на теплом растворе 1:1:7. В камнях перед укладкой их в дело про- тесывались в двух боковых гранях (плоско- стях) неглубокие желобки. При соединении камней с подобными желобками образовыва- лись вертикальные воронки, в которые нали- вался жидкий теплый раствор: подобным ме- роприятием устранялись вертикальные сквоз- ные швы в кладке. Оконные и дверные проемы выкладывались без четвертей, т. е. гладко без выступов. В СССР помимо ракушечника и артикского туфа имеются и другие пористые естественные камни с легкими объемными ве- сами, например известковый туф в Татреспуб- лике; эти камни м. б. также использованы для кладки С. жилых зданий. Бетонные С. Бетонные С. подразделяются на набивные (трамбованные) и литые. Такие С. не имеют швов, а представляют собою моно- лит, а потому называются бетонными монолитными. С. из трамбованного бетона. Такие С. применяют для холодных (неотапли- ваемых) строений и устраивают из бетонной массы путем набивки ее в специальные ощитов- ки или формы, имеющие очертание стены со всеми выступами, впадинами и отверстиями. Ощитовки б. ч. устраивают деревянные; за границей в большом распространении желез- ные. Для набивки бетонных С. ощитовки пред- ставляют собою щиты из досок и стоек, уста- навливаемые вертикально (фиг. 117). Два та- ких щита ставят на обрезы фундамента на рас- стоянии проектной толщины С., образуя про- странство, к-рое и заполняется бетоном. Бе- тон наносят в ощитовки слоями 12—16 см и утрамбовывают. На уложенный слой наносят последующие слои и также подвергают трам- бованию. Трамбование производится посред- ством металлич. и деревянных трамбовок; у последних концы (места ударов) обивают же- лезом. Окна и двери образуются путем уста- новки в ощитовках закладных рам. Толщину бетонных стен в неотапливаемых (холодных) зданиях определяют статич. расчетом, не при- нимая во внимание теплопроводности бетона.
73 СТЕНЫ Вес 1 м3 холодного бетона 2 000—2 200 кг, | что зависит от рода щебня (кирпичный, шла- ковый или из естественного камня). С. из теплого (легкого) бето- н а. Теплым бетоном называется бетой с лег- кими инертными материалами (шлак, трепел, пемза и т. п.). С. из теплого бетона являются также монолитными и отличаются от предыду- щих (холодных) тем, что их не набивают (во избежание раздробления легких инертных ма- териалов), а наливают. Теплые бетоны приме- няют для С. жилых строений и делают толщи- ною 40—45 см в местностях с иаинизшей t° до —30°; в местностях более теплых толщина С. уменьшается до 25 см. Необходим теплотехнич. расчет С. Состав теплого бетона в среднем 1:12 и бывает примерно следующий по объему: 1 ч. цемента 4- 3 ч. песка средней крупности 4- 3 ч. котельного шлака + 3 ч. гранулированного шлака + 3 ч. пемзового щебня. М. б. и иная пропорция состава: 1 ч. цемента + 1,5 ч. котель- ного шлака+4,5 ч. гранулированного шлака+ 3 ч. кирпичного щебня 4- 3 ч. пемзового щебня. Окна и двери в тсплобетонных С. большей ча- стью делают закладными и устраивают сл. обр.: по установке одной наружной ощитовки на нее сначала навешивают рамы, а затем устанавли- вают вторую ощитовку. Бетон, заливаемый в ощитовки, заполняет все пустоты в последних. Когда бетон достаточно отвердеет, то ощитовки а снимают (разбирают) (фиг. 118), а оконные и дверные рамы окажутся втопленными в бетон- ную массу. С. из массивных (сплошных) теплобетонных камней. Тепло- бетонными камнями называются искусственные камни, изготовленные- из вяжущих веществ, смешанных с лепДгми неорганическими или органическими веществами без обжига. В на- стоящее время материалами для изготовления теплобетонных камней являются: известко- во-трепельный раствор и неорганич. вещества (шлаки, диатомы, пемза, мелочь туфа и раку- шечника, кирпичный щебень и т. д.). Неорга- нич. вещества м. б. заменены органическими (торф-сфагнум, стружки, опилки, солома, рез- ка камыша и т. п.). Приготовленная .смесь формуется в камни и затем пропаривается под нормальным, а иногда под повышенным давле- нием. Пропаривание ускоряет процесс тверде- ния сформованного камня. Стандартные раз- меры камней и вес С. в рабочем состоянии через 1—2 года после постройки в кг/м3 в за- висимости от марки и климатич. пояса приме- нения камня приведены в табл. 4. С. из сплош- Т а б л. 4.—Размеры камней (в с.«). Марка камней Вес С., в кг/м3 Ширина (толщ. С.) Длина Толщина А . . . 950—2 000 | 1 38 38 38 38 18,5 12 21,5 21,5 21,5 Б . . . 500—1 300 25 25 25 116 57,5 • 57,5 21,5 21,5 44 1 .... 450—1 000 •{ 18,5 18,5 57,5 116 44 44 ных теплобетонных камней основываются на непрерывных фундаментах или на столбах. Цо- ; коль устраивают из кирпича или естественного камня (фиг. 119). Кладка стен из таких кам- ней ведется на теплых растворах с собл юдени- ем правил перевязки швов. Нагрузка теплобе- тонных С. от перекрытий допускается только при их толщине не менее 38 ем. В С. толщи- ной 25 см нагрузка от перекрытий должна пе- редаваться внутренним контрфорсам или кар- касу. Возводимые С. снабжаются через этаж надоконными тонкими железобетонными поя- сами по всему периметру наружных С. В ме- стах примыкания внутренних С. арматура же- лезобетонного пояса должна заходить в швы внутренних С. на глубину 1 м. В тонких С. (25 и 18,5 см), а особенно в простенках, поми- мо горизонтальных железобетонных поясов применяются еще вертикальные укрепительные арматуры, располагаемые снаружи с обеих сто- рон С. Сложенные теплобетоиные С. надлежит оштукатуривать с обеих сторон. С. из пустотелых бетонных камней (бетонитовые камни). Основным материалом для изготовления пусто- телых бетонных камней, или бетонитов (см.), в настоящее время является шлаковый бетон на известково-трепельном растворе. Пример- ный состав бетона по объему: 1 ч. извести пу- шонки + 15 ч. молотого трепела 4- 4х/з—6 ч- шлака. Временное сопротивление камня, про- паренного в течение 1 суток, 20—40 кг/см3. Камии изготовляют в формах и также пропа- ривают. Типы пустотелых бетоипых камней довольно многообразны и представлены на фиг. 120. Кладка С. из пустотелых камней про- изводится на смешанном (цементно-известко- вом) растворе 1:1:9. На фиг. 121 представлен разрез С. из камней типа «крестьянин», а на фиг. 122 из камней типа «ауфбау». Для преду- преждения появления в стенах усадочных трещин надлежит укладывать в С. (в пределах от верха окон до подоконника окна следуйице- го этажа) редкую железную арматуру—через один ряд камня по две проволоки (фиг. 121). Перемычки над окнами небольших пролетов (1,0—1,5 ж) можно делать рядовые (не менее как в два ряда), конечно с прокладкой под нижний ряд легкой арматуры на цементном растворе. При больших пролетах над окнами укладывают специальные перемычные железо- бетонные балочки (фиг. 123). При редко рас- положенных поперечных стенах и небольших оконных проемах в наружных С. устраивают тонкие железобетонные пояса по всему пери- метру для общей связи наружных С. (фиг. 124). При больших оконных проемах и ма- лых простенках железобетонный пояс распо- лагается по всему периметру С. над окнами (заменяет собою перемычки). С. должны утеп- ляться снаружи или изнутри фибролитом, со- ломитом и другими малотеплопроводными ма- териалами. В С. из пустотелых, а также и из сплошных теплобетоиных камней необходимо предусмотреть устройство темп-рных швов. При применений в С. железобетонных поясов температурные швы следует располагать на расстоянии 20—25 м. Железобетонные каркасно- скелетные С. Каркасные здания состоят из ряда железобетонных стоек—столбов, распо- лагаемых обыкновенно на расстоянии 4—6 м друг от друга и связанных между собою же- лезобетонными ригелями как в продольном, так и поперечном - направлениях. Образую- щиеся большие расстояния между ригелями
75 СТЕНЫ 76 2—3 слоев толя или просмоленными подклад- ками из обрезков доски. Деревянные стулья (стол б ы) устраиваются под С, лег- ких и временных строений и состоят из корот- ких концов бревен, поставленных стоймя, ком- левым концом вниз. При слабых грунтах и значительной нагрузке от строения, когда по- перечное сечение стула недостаточно для пе- редачи давления па грунт, под стул подкла- дывается лежень, крестовина или же камень плитняк. В строениях, к-рым необходимо при- дать большую устойчивость-, нередко угловые стулья ставятся с подкосами. В простейших легких строениях под С. часто ставят только большие камни, по к-рым непосредственно и располагается нижняя обвязка стоечно-кар- касной С. Для предупреждения преждевре- менного загнивания в земле стульев произво- дится их осмолка или обжиг или пропиты- вание антисептиками. Бревенчатые С. Материалом для та- ких С. служит сосна (реже ель и дуб) толщи- ною 20—28 см. В С. из горизонтальных бре- веп каждый ряд, замыкающий весь периметр здания, называемся венцом; несколько венцов, расположенных один над другим, составляет сруб. Первый (нижний) венец, уложенный на столбы, называется окладным и делается из бревен более хорошего качества. Бревна, обра- зующие вертикальную С., сплачиваются между собою по высоте в паз и на вставные шипы. В пазы между бревнами прокладывается пакля, которая по окончании постройки зда- ния проконопачивается. С внутренней сторо- ны бревна обтесываются, если предполагается оштукатуривание их. Шипы ставятся через каждые 2 м в шахматном порядке; размер ти- пов 3 X 8 х 12 см. Могут ’ применяться шипы и круглой формы диам. 4 см. Необходимо глубину гнезда для шипа в верхнем бревне делать с запасом в 2—3 см на неизбежную осадку С. от усушки. При большом протяжении С. бревна соеди- няются между собою по длине, стыком в шпунт с гребнем, что гарантирует бревна от бокового сдвига,'а С. от сквозного продува- ния. Указанные стыки должны располагаться в венцах не один над другим, а в перевязку. Бревна нижнего (окладного) венца соединя- ются по длине простым или косым замком для воспринятая возможных растягивающих уси- лий, проявляющихся в нижнем венце. Для образования углов стены бревна сопрягаются в т. и. лапу с шипом (фиг. 131). При- мерный способ расчерчивания лапы показан на фиг. 132. Сопряжение бревен с остатком, ! иначе называемое в чашку (фиг. 133), в настоящее время не применяется в виду из- лишней затраты материала на выступающие углы. Устройство внутренних стен из бревен ничем не отличается от наружных. Соедине- ние бревен внутренних С. с наружными С. производится при помощи прямой лапы с шипом или без шипа (фиг. 134). Если внутренние С. подлежат оштукатурива- нию, то обтеска бревен производится с двух сторон. В деревянных бревенчатых стенах по- ловые и чердачные балки врубаются в стены одновременно с возведением последних. Для будущих окон и дверей в С. оставляют проемы (отверстия). На простенки между проемами можно использовать обрезки бревен, причем каждый такой обрезок в простенках укреп- ляется не менее как на двух шипах. В нек-рых разбиваются второстепенными железобетонны- ми балками на ряд небольших пролетов, про- межутки к-рых заполняются железобетонны- ми плитами. Т. о. каркасное здание предста- вляет собою рамную конструкцию. Устроен- ный железобетонный каркас снаружи обкла- дывают кладкой из теплобетонных или пусто- телых камней, к-рая является, с одной сторо- ны, для железобетонного каркаса отеплением, а, с другой,—заполнением промежутков между стойками и ригелями (фиг. 125). Для отепления и заполнений м. б. применены и другие мало- теплопроводные материалы (фибролит, теплые кирпичные кладки и т. п.). Деревяшые С. Эволюция развития кон- струкций деревянных С. примерно следующая: 1) С. из горизонтально уложенных бревен над- лежащей толщины, так называемая рубленая С. (фиг. 126, где а—оконный наличник, б— штукатурка толщиной 2 см, в—просмоленная доска толщиной 5 см, г—тепловой брус, д— чистый пол толщиной 4 см, е—цокольный столб, ж—кирпичный столбик, з—лага из пластины, и—известковый бетон состава 1:3:8, к—бу- товый фундамент, л—песок, м—подсыпка из песка, строительного мусора или трамбован- ного грунта); 2) стена из вертикально постав- ленных бревен (фиг. 127); 3) стойчатая С. из двойного ряда пластин в перевязку (фиг. 128); 4) стоечно-каркасная С. обшивная с засыпкой пустот и без засыпки (фиг. 129, где а—опалубка под кровлю, б—толь или промазка глиной, в— теплоизоляция, з—кобылка, д—подшивка, е— опорная доска 50 х 200 мм, ж—обшивка, з—за- сыпка, и—брусок 30 х 40мм, к—потолок, л—на- личники, м—оконная коробка 224x47 мм, н—подоконник, о—съемная доска, п—обшив- ка, р—штукатурка, с—обвязка, т—тепловой брус 8x10 см, у—чистый пол, ф—просмолен- ная доска, х—изоляция, ц—отлив, ч—отмост- ка, ш—кирпичная забирка, щ—бутовый столб, ю—подсыпка, я—лага из пластины); [фиг. 130, где а—опалубка под кровлю, б—стропильная нога, в—балка, г—засыпка, д—подшивка, е—• обшивка, ж—изоляция (толь), з—обшивка из фибролитовых досок, и—-распорка (ригель), к—обшивка, л—толь, м—чистая обшивка, м—• верхняя обвязка]; 5) щитовая. Деревянные С. зданий любой из вышепере- численных конструкций обыкновенно основы- ваются на столбах. Непрерывные фундаменты под деревянные стены воспрещаются (излиш- няя прочность и дороговизна). Фундаментные столбы для жилых зданий делают каменными, бетонными, железобетонными. Для временных жилых зданий, а также и прочих зданий про- стейшей конструкции столбы м. б. и деревянные ! (иначе их называют стульями). Каменные столбы располагают под всеми углами стро- ения, в местах пересечения С., а также и в про- межутках на взаимном расстоянии 2,5—3,0 м. Глубина заложения—согласно местным усло- виям п не выше уровня промерзания грунта. Между столбами выводится каменная забирка (обыкновенно из кирпича) с неглубоким фун- даментом и с песчаной подсыпкой при грунтах глинистых, пучинистых. При грунтах же, не подвергающихся пучению, неглубокий фунда- мент под забирку может выводиться без пес- чаной подсыпки. Толщина вабирок делается в ’/а—1 кирпич и изнутри строения отепляется подсыпкой шлака, а иногда и прокладкой толя в 3 слоя. Деревянные С. должны быть изоли- рованы от каменных столбов путем прокладки
te £
79 СТЕНЫ 80 случаях может оказаться целесообразным применение вместо С. обычпой бревенчатой С\ из сборных окантованных брусьев. Подоб- ные сборные С. из брусьев применяют в не- больших разборных и переносных строениях. С. из вертикальных бревен устраивают б. ч. в строениях, С. которых в плане имеют криволинейное очертание (фиг. 135). Верти- кальные бревна (могут быть применены и бру- сья) своими нижними концами с нарубленны- ми гребнями устанавливаются на обвязки с со- ответствующими гребню пазами, а сверху за- канчиваются подобными же гребнями и обвяз- кой. Обвязки для подобных криволинейных стен делают из отдельных, выполненных по шаблону кусков дерева. Бревна между собою сплачиваются плотной притеской с постанов-, кой шипов через 1,0—-1,5 м по высоте брев- на и в шахматном порядке. Недостаток та- кого сплачивания — сквозные щели при усуш- ке бревен. Лучшим сплачиванием является сплачивание в шпунт. К преимуществам стой- чатой конструкции следует отнести отсутствие осадки С. (дерево вдоль волокон усыхает весь- ма незначительно). В бревенчатых С., имею- щих большое протяжение в длинных зданиях (склады, амбары, сараи и т. п.), где по назна- чению самого здания внутренние стены распо- лагаются на больших расстояниях, часто на- блюдается выпучивание С., и от этого они ста- новятся неустойчивыми. Мерами против подоб- ного выпучивания служат парные сжимы, ко- торые располагают на расстоянии 5—6 м. Если стены подвергаются еще и распору от сыпучих тел (складские помещения), то сжимы ставятся с подкосами. Наружной обшивкой бревенчатых С. преследуется цель— придать С. опрятный вид, а отчасти и утеплить ее. Обшивка бревенчатых С. делается из тон- ких (2,5 см) досок, к-рые располагают на С. или горизонтально или вертикально и реже под углом 45°. Любой вид обшивки прикола- чивается к специальным прибоинам из 5— 7-см брусков, реек, а не непосредственно к С. Обшивку С. можно делать только после пол- ной осадки строения, т. е. не ранее, чем через год после окончания его постройки. Изнутри С. большей частью оштукатуривают. Оштука- туривание С. хорошо предохраняет С. от огня, увеличивает нетеплопроводность С. и лишает возможности разводиться насекомым в виду легкости дезинфекции С. побелкою. С. из вертикальных двойных пластин (фиг. 128). Такие С. устраняют продуваемость вследствие расположения пла- стин в разбивку, а также прокладки между рядами пластин изоляционной бумаги, фанеры и т. п. теплоизоляционных слоев. Применение подобной конструкции позволяет использовать бревна небольшого диаметра. Снаружи стена может быть или обшита или же оштукату- рена; изнутри же стены большей частью ошту- катуриваются. Стоечно-каркасные С. обшив- ные, с засыпкой промежутков (фиг. 129, 136: а—стропильные ноги, б—мауэр- лат, в—потолочная балка, г—чистый пол, б— половая балка, е—подшивка, э/с—штукатурка, з—схватка, и—обшивка, к—чистая обшивка или штукатурка, л—отлив, м—оконный проем, н—обвязка, о—слой тощего бетона, п—обшив- ка, р—кирпич, с—штукатурка, т—чистый пол, у—лага, ф—половые балки, ж—парные схваты, ад—обшивка, ч—отлив). Каркас, или остов, здания состоит из нижней и верхней обвязок из окантованных бревен или брусьев, из вер- тикальных стоек, располагаемых примерно че- рез 1,5—2 м (расстояние между окнами), рас- порок (ригелей) и угловых раскосов. Каркас- остов устанавливается по каменным столбам, а для временных строений столбами могут слу- жить и' деревянные стулья. Стойки каркаса устанавливаются или целиком на всю высоту двухэтажного дома (фиг. 136а) или поэтажно. Одновременно с устройством остова уклады- вают половые и потолочные балки, а также устанавливают и стропила. В каркасах со стой- ками во всю высоту здания для поддержания и закрепления балок на С. устраивают орди- нарные или парные схватки из досок, по к-рым и располагают эти балки. В каркасах же с поэтажными стойками делают поэтажные об- вязки, на к-рые и укладывают балки. Преи- мущество того или иного вида каркаса обусло- вливается наличием или отсутствием длинных стоек, трудностью и легкостью установки их и часто даже транспортными возможностями. По укладке балок и установке стропил каркас обшивают 2—27г-сл! досками. Нередко нару- жная обшивка делается под углом 45°, чем придается каркасу бблыпая жесткость. Вну- тренняя обшивка делается горизонтальными рядами, и по мере ее приколачивания произ- водится и засыпка С. малотеплопроводными материалами. В качестве засыпок применяют: шлак, измельченный трепел, а также и мате- риалы органич. происхождения, как то: торф- сфагнум, опилки, костра, хвоя и т. п. Орга- нич. засыпки необходимо антисептировать во избежание их загнивания. Каркас может быть также сделан и из одних только досок, идущих на стойки в виде часто поставленных досок, парные схватки, на к-рые укладывают поло- вые и потолочные балки из досок, и стро- пила. Стойки ставят примерно на расстоянии 0,50—0,75 л; на таком же расстоянии распола- гают и балки перекрытий. Обшивка подобного остова делается по предыдущему, т. е. из 2— 2х/2-сл досок, а промежутки тоже засыпаются. Обшитые досками каркасы обыкновенно из- нутри оштукатуриваются, а снаружи м. б. еще раз обшиты чистыми тонкими досками—«вагон- кой». При желании и наружную поверхность С. можно оштукатурить, но для этого лучше шту- катурку наносить на предварительно наколо- ченную металлич. сетку. На подобной сетке штукатурка будет прочнее держаться. Стоечно- каркасные обшивные С. делают также и без засыпок, но тогда приходится позаботиться о более плотных обшивках каркаса. Щитовые деревянные С. Эти С. подразделяются на: 1) щитовые с промежуточ- ными (между щитами) стойками (фиг. 137, 138) и 2) сплошные щитовые без промежуточ- ных стоек (фиг. 139). С. из щитов с промежу- точными стойками представлены на фиг. 138. В этой конструкции щиты а устанавливаются на обвязку в и соединяются между собою при помощи специальных промежуточных стоек б. Поверх установленных щитов укладывается верхняя обвязка — брусчатая или из досок. Последняя лучше, так как менее подвержена искривлению от усушки. Остов из щитов и стоек устанавливается па каменных или дере- вянных столбах е. Размеры щитов делаются примерно следующие: ширина 1,0—1,25—1,5 лц высота 2,75 — 3,0 м. Щиты могут быть изго- товляемы также и па высоту двух этажей.
81 СТЕНЫ 82 Последние однако очень трудоемки. Щиты по роду утеплителя подразделяются на 3 вида: 1) щиты, имеющие внутри утеплитель в виде засыпок или набивок (опилки с известью, тре- пел, торф-сфагнум, стружки, мелкий шлак и т. п.); 2) щиты (фиг. 140, 141) с твердым уте- плителем (торфолеум, морозин, шевелин, фиб- ролит и т. п.); 3) щиты с замкнутыми воздуш- ными прослойками. Достоинство сыпучих уте- плителей—невысокая стоимость. Недостаток— неизбежная осадка, следствием чего является продуваемость щитов. Мерами против осадки засыпок может служить разделение щита по высоте на несколько камер или применение на засыпки более упругих материалов (стружки, торф-сфагнум и т. п.). Твердые утеплители не вызывают подобных осадок, они более долго- вечны, чем предыдущие, но зато сравнительно дороги и дефицитны. Воздушные прослойки в щитах являются на первый взгляд наиболее приемлемыми. Однако этот прослоек должен быть надлежащим образом разобщен с наруж- ным воздухом, а это достигается лишь приме- нением изоляционной бумаги или фанеры. По- добные щиты с воздушными прослойками при перевозках и переносках приходят нередко в расстройство, и этим нарушаются их теплоза- щитные качества. Оконные переплеты и двери вставляются в щиты во время изготовления последних в мастерских или же на заводах. Т. о. помимо глухих (сплошных) щитов изгото- вляются также и специальные оконные щиты (фиг. 137). С., сконструированные из подобных щитов, снаружи обыкновенно только окраши- ваются, а иногда дополнительно обшиваются вертикальными 2—2,5-см досками. Изнутри С. околачиваются фанерой или оклеиваются кар- тоном и обоями. Половые и потолочные балки, а также и стропила в строениях с подобными С. обыкновенно делаются из досок, устанавливае- мых на ребро. С. сплошная из щитов без промежуточных стоек изоб- ражена на фиг. 139. В этой конструкции щи- ты также устанавливаются на обвязку, причем они м. б. или поэтажные или цельные на вы- соту двух этажей. Щиты соединяются чаще посредством шведского открытого шпунта (фиг. 139, в), который довольно прост в производ- стве и сборке щитов. Поверх установленных щитов укладывается верхняя обвязка. Нафиг. 140 представлена щитовая С. для одноэтажного дома. Щит состоит из вертикально расположен- ных 4-см досок (соединены они между собою косыми четвертями), двух слоев морозина, на- ружной вертикальной обшивки с рейками и внутренней горизонтальной гладкой обшивки. Общая толщина щита 13 см\ высота 3,17 м и ширина 1,20 и 1,80 л. На фиг. 141 представлен щит высотою на 2 этажа. Этот щит состоит из 5-слг досок, соединенных между собою в шпунт вставными гребнями из фанеры. С наружной и внутренней сторон щит околочен фибролито- выми плитами эа исключением узкой полосы в плоскости междуэтажного перекрытия. В этом месте с внутренней стороны пришивается под- балочный брус или Доска—обвязка для под- держания балок. С наружной стороны подоб- ная узкая полоса закрывается полосой фибро- лита, после того как будут загнуты гвозди от прибивки подбалочного бруса. Из сравнения этих типов щитовых стенных конструкций видно, что установка промежуточных стоек не вызывается необходимостью, т. к. сами по себе одни щиты уже придают С. достаточную жест- кость. Применение же стоек создает один из- лишний стык между щитами. Нередко подоб- ные стыки прикрывают небольшими планками (особенно когда щиты изготовлены из сырого леса), что придает, особенно с внутренней сторо- ны, С. нежелательную ребристую поверхность. С. из смешанных материалов. К этой группе С. относятся: а) стоечно-каркасные деревян- ные С. с заполнением промежутков фибролитом, соломитом, камышитом и т. п. малотеплопро- водными твердыми материалами; б) деревянные С. с каменной облицовкой; в) фахверковые С. с брусчатым деревянным остовом (каркасом) и несгораемым заполнением; г) фахверковые стены с металлическим остовом и несгораемым заполнением. С. из деревянного каркаса с фибролитовым заполнением. Такие С. применяются для жилых и служебпо- технич. зданий. Фибролит для заполнения кар- каса применяется в виде досок-плит определен- ных размеров: 1,5 х 0,5, 1,5 х 0,6 и 1,2 х 0,6. м. Толщина плит 5—7 см. Каркасно-фибролито- вая С., в к-рой фибролитовые доски ставятся в 2 ряда с воздушным между ними прослойком в 4—6 см, представлена на фиг. 142, где а—за- сыпка, б—фибролит толщиной 7 елг, в—штука- турка, г—диафрагмы из фибролита толщиной 5 ель, б—фибролит толщиной 7 ель, в—фибро- лит толщиной 5 см, аю—воздушный прослоек в 4—6 см, з—штукатурка в 1 с.м, и—чистый пол, к—фибролит толщиной 7 см, л—ригель каркаса. Воздушные прослойки, остающиеся в стене во избежание конвекционных токов, подразделяют но вертикалям диафрагмами из фибролита на ряд воздушных камер (ячеек). Фибролитовые диафрагмы ставятся в местах, более подверженных продуванию и промерза- нию, т. е. в уровнях окопных рам, ригелей (распорок) и т. д. Фибролитовые плиты в С. устанавливаются на алебастровом или извест- ково-алебастровом растворе. Толщина швов между плитами не должна превышать 10 мм. Такая С. с замкнутыми воздушными камерами, или ячейками, известна под названием к а р- к а с н о-я чей новой системы. Приме- няются фибролитовые С. и без воздушных прослойков, но в строениях рамно-бескаркас- ной системы. На фиг. 143 представлены верти- кальные разрезы таких С., в к-рых фибролито- вые плиты располагаются в перевязку, чтобы устранить возможность продувания и промер- зания С. в швах. Перевязка плит в обоих направлениях (по вертикали и горизонтали С.) д. б. не менее 10 ель. Плиты устанавливаются также на алебастровом или известково-алебаст- ровом растворе, причем для лучшей прочности они между собою скрепляются гвоздями с шайбочками из кровельного железа или из фанеры (5x5 ель). По установке плит швы между ними промазываются, а затем все С. снаружи и изнутри оштукатуриваются. Наруж- ная штукатурка известковая, внутренняя— известково-алебастровая. Каркасные С. с заполнениями из соломита и камышита. Эти С. по конструкции во всем аналогичны с предыдущей фибролитовой конструкцией (фиг. 144). Здесь каркас также состоит из стоек, располагаемых на расстояниях, равных размерам плит, чтобы стыки последних приходились на стойке кар- каса. Соломитовые и камышитовые плиты при- колачиваются железными гвоздями к стойкам каркаса с обеих его сторон. Под головки забп-
83 СТЕНЫ 84 ваемых гвоздей необходимо подкладывать же- стяные шайбочки. По возведении С. поверхно- сти их оштукатуриваются известковым раство- ром толщиною 2 сл, наружная—лучше извест- ково-цементным, внутренняя—известковым с добавкой алебастра. Оконные проемы в С. об- разуются между вертикальными стойками кар- каса сл. обр.: к стойкам приколачивается по два бруска размером 5x6 сл, а затем по всему внутреннему периметру оконного проема нако- лачиваются доски 2x13 сл, к-рые и образуют нужные четверти для вставки оконных пере- плетов. К достоинствам соломита и камышита следует отнести малую тепло- и звукопровод- ность, легкость, достаточную прочность, срав- нительную огнестойкость (соломит только тле- ет), простоту в работе и невысокую стоимость. К недостаткам соломита можно отнести только гниение и повреждение его грызунами (мыши, крысы). Средствами против грызунов являют- ся: 1) замачивание соломитовых плит в 10%-ном растворе железного купороса (1—2 часа), после чего необходима тщательная просушка; 2) ош- тукатуривание нижней части внутренней стены на высоту 25—30 сл цементным раствором с прибавлением в него битого стекла. Камышит подобных недостатков не имеет. Деревянны.еС. под каменную о б л и ц о в к у (кирпич, бетонитовые камни и т. п.). Эти С. делаются более легкими и б. ч. представляют собою деревянный обшивной каркас, к-рый устанавливается на каменных столбах с каменным между ними заполнением, а нередко и на непрерывном фундаменте. Кир- пичная облицовка обычно делается толщиною в ]/2 кирпича. Облицовка из бетонитовых камней делается примерно толщиной 10—12 сл. На фиг. 145 представлена кирпичная облицовка стоечно-каркасной обшивной С. Здесь обли- цовка прикреплена к С. при помощи пачечного железа, закладываемого в кирпичную кладку через 5—6 рядов, и коротких отрезков прово- локи. Проволока одним концом захватывает полоску железа, а другим прикрепляется к гвоздям, наколачиваемым на обшивку С. Для предупреждения преждевременного ржавления железа швы кладки, где располагается пачеч- ное железо, следует делать из цементного раст- вора. На фиг. 146 представлена другая конструк- ция деревянной облицованной С., состоящей из каркаса с сплошным заполнением из горбылей. Здесь сравнительно тонкие горбыли обиты сна- ружи планками (можно обить и хворостинами), на к-рые затем наносится штукатурка из гли- няного раствора. Облицовка такой С. произво- дится вплотную и притом после окончательной просушки штукатурки. Внутренние поверх- ности С. оштукатуриваются обычным раство- ром по драпи. Фахверковые С. Эти С. состоят из де- ревянного или железного каркаса (остова), про- межутки в котором заполняют каменным мате- риалом (кирпич, бетон, естественный камень). Деревянный каркас (фиг. 147) в фахверковых стенах устраивается более проч- ным и сильным (обыкновенно применяются
85 СТЕПЫ 86 брусья), так как он заполняется тяжелым ка- менным материалом. Остов обыкновенно рас- полагается на непрерывном фундаменте. Для того чтобы снег и дождь не могли задержи- ваться на выступе цоколя (фиг. 148), след- ствием чего может явиться проникание сыро- сти между деревянной обвязкой и каменным цоколем, рекомендуется верхнюю часть цоко- ля несколько сдвинуть внутрь и сделать ее за- подлицо с нижней обвязкой каркаса (фиг. 148). На фиг. 147 представлен каркас фахверко- вой стены для одноэтажного здания. Из этого чертежа видно, что оконные и дверные прое- ,мы образуются путем введения ригелей в стой- ки. Последние в местах расположения проемов м. б. несколько сближенными в зависимости от размеров окон и дверей. Заполнение проме- жутков в каркасе м. б. кирпичное, из тесового камня и бетонное. Кирпичное заполнение де- лается в кирпича и 1 кирпич из обыкновен- ного, а часто и из пористого кирпича, если тре- буется уменьшить теплопроводность С. Кладку ведут с надлежащей перевязкой швов и на растворе (известковый, цементно-известковый). На фиг. 149 представлен один из способов укре- пления кирпичных заполнений около стоек при помощи гвоздей, заколачиваемых в стойки че- рез ряд кирпичей. В зданиях в два этажа каркас делается поэтажно, как изображено на фиг. 150. В зданиях, несущих большие на- грузки, промежуточные и угловые стойки кар- каса нередко делаются из двух и четырех бру- сьев, сболченных между собою. Фахверковые С. с деревянным каркасом применяют б. ч. для нежилых зданий: амбаров, складов, пак- гаузов. За границей, в местностях с умеренным климатом, фахверковые С. с кирпичным запол- нением широко применяются и для жилых строений. Me т ал ли ч. фахверк (фиг. 151) конструируется по тем же принципам, что и деревянный, и также состоит из обвязок (ниж- няя, верхняя, промежуточная), стоек, ригелей и раскосов. На обвязки и ригели применяется швеллерное железо, а на стойки и раскосы—• двутавровое. Все стойки и раскосы скрепляют- ся с обвязками при помощи угловых накла- док, заклепок и болтов. Устойчивость желез- ных каркасов, достигаемая раскосами, увеличи- вается еще половыми и потолочными балками, закрепленными в прогонах и обвязках. После сборки каркаса производится кирпичное запол- нение толщиною в 1/-> кирпича на известково- цементном растворе. На фиг. 152, а и б пред- ставлены поперечные сечения обвязки и стоек каркаса с кирпичным заполнением. При запол- нении толщиной в % кирпича размер профиля железа д. б. не менее № 14(14 см, фиг. 153), чтобы не производить в кирпичах подтески, как пред- ставлено нафиг. 154, или делать добавочные под- мазки, как показано на фиг. 155. Фахверковые С. с железным каркасом имеют весьма ограни- ченное применение вследствие своей неогне- стойкости, т. к. будучи подвергнуто действию огня (при пожарах), железо изгибается и этим деформирует конструкцию. С. экономические. К экономия. С. причисля- ются саманные', известково-песчаные, земле- битные и глинобитные. Саманные С. Са- маном называется крупный кирпич (блок), изготовленный из смеси глиняного теста и ор- ганич. материала (соломенная резка, древес- ная стружка, костра и т. п.). Количество орга- ника берется в зависимости от жирности гли- ны: примерно 15—20% и не более 20% от объема последней. Глина для самана жела- тельна средней жирности. Саман не обжигает- ся, а высушивается на воздухе. Размер самана 10x12x38 ел. Временное сопротивление са- мана па сжатие д. б. не менее 25—30 кг/сл2. Способ кладки С. ничем не отличается от обык- новенной кирпичной кладки и ведется под «ло- патку» из сухого самана на глино-песчаном растворе (1 : 1 или 1 : 1,5) средней густоты с соблюдением правил перевязки швов. Толщи- на швов д. б. по возможности минимальная. Для увеличения связи С. и уменьшения ее теплопроводности в раствор нередко вводят со- лому и другие волокнистые вещества, мелко нарезанные (не длиннее 1,5 ел). С. должны вы- водиться иа достаточно прочных фундаментах, т. к. саманные С. весьма чувствительно реаги- руют на осадку оснований. Помимо прочного устройства основания, для предупреждения перекашивания С. вследствие большей осадки окопных простенков, чем незагруженных ча- стей С. (подоконные части нередко выпучи- ваются), рекомендуется вводить в кладку стен- ные связи. Связи вводятся под оконными про- емами (фиг. 156) для того, чтобы давление от простенков передать на бблыпую площадь нижележащих рядов самана. Перемычки над проемами делаются рядовые по разгрузочным доскам, которые укладываются с небольшими между собою расстояниями для образования осадочных зазоров-щелей (фиг. 157). Половые и потолочные балки укладываются на предва- рительно проложенные в стоны подбалочпые продольные связи (фиг. 158). Вновь сложенные С. сразу не рекомендуется оштукатуривать вследствие продолжающейся их осадки (осад- ка доходит до 3—4%), а на первое время можно ограничиться только затиркой из глины и пес- ка состава 1 : 1,5 или 1 : 2. По окончании осад- ки оштукатуривание С. производится глино- известковым раствором примерно следующего состава: 1 ч. извести+4 ч. глины + 2 ч. песка. Раствор должен наноситься на предварительно насеченную поверхность С. Толщина саманных С. в зависимости от климатического района может быть 38—65 см. Свободная длина на- ружных С. при отсутствии поперечных допус- кается не более 12 .и. Известков о-п е с ч а н ы е С. Мате- риалом для таких С. служит смесь извести и песка. Примерная пропорция: 1 ч. извести + 7—10 ч. песка, что зависит от качеств песка и извести. Масса для набивки С. должна быть тщательно перемешана так, чтобы каждая пес- чинка обволакивалась известью. Рекомендует- ся следующий прием приготовления смеси: известковое тесто определенного объема не- много разбавляется водой и туда прибавляется 4 объема песка и все тщательно перемешивает- ся; далее в эту смесь постепенно подсыпают остальную порцию песка и все время продол- жают хорошо перемешивать, пока не получит- ся па вид однородная масса. Приготовленная масса наносится в ощитовки, как и бетон, слоя- ми 10—15 см и утрамбовывается. Устройство ощитовок ничем не отличается от ощитовок для бетонных С. Набитые С. (несколько слоев по высоте) держат в ощитовках 5 — 6 час., затем ощитовки осторожно снимают для скорейшей просушки С. Все дыры и отверстия, оставшиеся от сжимов, не рекомендуется сразу заделывать, чтобы С. лучше просыхала и скорее отвердева- ла. Окопные и дверные рамы в таких набивных С. обыкновенно делают закладными. Для пред-
87 СТЕРЕОАВТОГРАФ 88 охранения рам от преждевременного загнива- ния необходимо их околачивать войлоком и толем. Концы половых и потолочных балок рас- полагают по предварительно проложенному вдоль С. подбалочному брусу, который равно- мернее распределяет давление от балок на С. Если ощитовки были достаточно гладки, то и С. от снятия ощитовок получаются гладкие, и их бывает достаточно только затереть и побе- лить. Оштукатуривание производится извест- ковым раствором. Достоинства таких стен со- ставляют: 1) прочность и долговечность,так как известь, соединяясь с песком, под влиянием углекислоты воздуха (СО2) с каждым годом становится прочнее, 2) быстрота и простота вы- полнения и 3) дешевизна. Землебитные и глинобитные С. Материалом для землебитных С. могут слу- жить многие породы земель, обладающие зна- чительной вязкостью, не слишком тощие и не слишком жирные. Если в земле будет преобла- дать нежирная глипа, то С. из такой земли мо- гут называться глинобитными. Луч- шим временем года для набивки С. следует считать летнее время (май, июнь, июль, август). Землистая масса, приготовленная для набивки, по разрыхлении должна пропускаться через грохот, при этом корни и другие примеси орга- нич. происхождения следует удалять. Земли- стая масса во время набивки д. б. определен- ной влажности, примерно 12—15%. Земля на- носится в ощитовки слоями 10 —12 ел и спа- чала уминается, а затем трамбуется ручными трамбовками; после трамбования слой уплот- няется почти вдвое. Окончание трамбования определяется достаточно звонким звуком и от- скакиванием трамбовки, не оставляющей после себя почти никакого отпечатка. На утрамбован- ный первый слой наносят следующие и также уминают и трамбуют. Ощитовки для землебит- ных С. делают из 2—4-см неоструганных досок (фиг. 159). Длина щита 2,0 м; высота 0,9 м. Слабым местом землебитных С. являются углы и места соединения поперечных С. с продоль- ными, а потому в этих местах следует для луч- шей связи закладывать отрезки—концы сухих, неровных и сучковатых жердей толщиной 5— 6 ем или суковатые ветви. Жерди укладывают- ся наперекрест и вяжутся в поддерева. Вместо жердей и ветвей можно укладывать отрезки теса (фиг. 160). Для образования оконных и дверных проемов устанавливают коробки из досок. Перемычки над окнами делают из пла- стин или горбылей толщиной не менее 5 см, чтобы не получалось прогиба при набивке земляной массы (фиг. 161). Потолочные и по- ловые балки своими концами должны распола- гаться по уложенным вдоль С. доскам, к-рые, принимая на себя нагрузки, равномернее рас- пределяют давление на С. Разновидности глиняных С. Помимо рассмотренных набивных С. из земли различают еще т. н. г л и н о м я т н ы е и гли- н о л и т н ы е С. Для первых, г л и и о м я т- п ы х, С. материалом служит глина, не слиш- ком жирная и не слишком тощая. Добытая глина не употребляется сразу в дело, а сначала обрабатывается так же, как и для приготовле- ния обыкновенного кирпича (заготовка, зимова- ние, мятье и т. д.). Приготовленная глина хо- рошо смешивается с резаной соломой, с верес- ком, кострицей от пеньки и т. п. Подобные при- меси увеличивают прочность глиномятных С. Окончательно приготовленная глиняная масса наносится в ощитовки слоями 12—15 см и утрамбовывается. Для глинолитных С. материалом служит пропитанная глиняным раствором и прочно связанная им масса из ор- ганич. волокна (фибры), как то: соломы, мел- кого камыша, тростника и т. п. Возведение С. производится сл. образом: в ощитовки-формы сначала наливается жидкий глиняный раствор, а затем в него постепенно втапливается напр. длинная мятая солома (фибро-волокно). Глиня- ный раствор приготовляется средней жирно- сти с содержанием примесей от 20 до 10 %, а со- лома идет в том виде, в каком она получается после молотилки или комбайна. Набивные и литые С. после их окончательной просушки оштукатуривают или только затирают глино- песчаным раствором и заканчивают побелкой известью с прибавлением к ней стертого в по- рошок обожженного кирпича (1 ч. извести- пушонки+1 ч. порошка). Благодаря прибавке к извести порошка на поверхности С. обра- зуется водонепроницаемая корочка-оболочка. Применение землебитных и глинобитных С. ограничивается отапливаемыми зданиями за исключением бань, прачечных, душевых и т. п. зданий, в к-рых возможно отсыревание С. К достоинствам таких С. следует отнести деше- визну и быстроту выполнения, к недостаткам— сравнительно медленное просыхание и обилие насекомых и мышей; последние устраивают гнезда в толше С. Лит.: Руководство по кирпичной кладке, М., 19 32; Типовые проекты зданий, Иннорс, М., 193 2; Части и детали конструкций зданий, Альбом Цекомбанка. М., 1932; конструктивные детали зданий, М., 1 932; Цве- таев в., Современная фабрично-заводская архитек- тура, М.—Л., 1932; Грегор А., Железные конструк- ции, пер. с нем., т. 2, М.—Л., 1932; Красовский М., Деревянное зодчество. П., 1916; Сборные деревянные дома, Конструкции, Альбом, М., 1931; Вопросы деревян- ного сборного строительства, Сообщение 22-е Гос. инсг. соор., М., 1931; Васильев Б., Сборные и разбор- ные конструкции деревянных зданий. М., 1931; «Строи- тельная пром-сть», М.; «Строитель», М.; «Строит. Мос- ква», М.; «Наше строительство», М., 1932, 21—-22, стр. 1014—1021. С. Геропьский. СТЕРЕОАВТОГРАФ, см. Фотосъемка. СТЕРЕОКОМПАРАТОР, см. Фотосъемка. СТЕРЕОПЛАНИГРАФ, см. Фотосъемка. СТЕРЕОСКОПИЯ, видение предметов телес- ными, рельефными. Видение предметов близких заставляет глаз аккомодировать сильнее, чем это необходимо при фиксации точек, более удаленных. На основании различия в напря- жении аккомодации глаза (см.) можно видеть и оценивать удаленность различных объектов и при помощи монокулярного зрения. Однако оценка расстояния при монокулярном зрении очень несовершенна и ограниченна. Для точек, удаленных более чем на 6—8 м, глаз уже не ак- комодирует вовсе. Поэтому возможность видеть и топко оценивать ббльшую или меньшую уда- ленность отдельных предметов и их частей ос- новывается по преимуществу на зрении бино- кулярном (зрении двумя глазами). При бино- кулярном зрении кроме аккомодации видению рельефа способствуют конвергенционные дви- жения и несоответствие изображений на обеих сетчатках. Под конвергенционными движения- ми понимаются движения сведения зритель- пых осей обоих глаз на фиксируемом объекте. Несоответствие сетчаточных изображений обу- словливается тем, что один глаз отстоит от дру- гого на некотором расстоянии (ок. 63 .и.н) и потому видит объект с несколько другой точ- ки зрения. Конвергенция, как и аккомодация, в стереоскопическом видении решающей роли
89 СТЕРЕОСКОПИЯ 90 не играет. Последнее доказывается известным опытом Геринга с оценкой удаленности падаю- щего шарика. Через трубу, закрывающую от нас всю окружающую обстановку, мы фикси- руем обоими глазами нек-рую топку (напр. под- вешенный на нити меловой шарик); в это время лицо, производящее опыт, бросает другой бе- лый шарик впереди или позади фиксируемой топки. Поскольку мы смотрим бинокулярно, нам не представляет труда правильно оценить, упал ли шарик впереди или позади фиксируе- мой топки. Между тем время ,а падения шарика меньше, чем / , Фиг. 1. то, к-рое требуется на прои.зве- / \ дение аккомодаци- д д' с \0. д- онных или конвер- \ 7 7\ '• У ' генционных движе- >',/ ний. Следовательно // ’у наша оценка удален- //’'''Л ности может осущест- 'ip. вляться хорошо и без их участия. Однако не С'7: ) ( ‘X’-J всякое несоответствие VJ-дУ изображений, возникающих на сетчатках, вле- пет за собою впепатление стереоскопичности объекта. Если это несоответствие слишком ве- лико или если точка предмета, дающая в одном глазу изображение на левой половине сетчат- ки, в другом глазу дает изображение на правой ее половине, мы получаем впечатление двой- ственности, видим эту точку двойной. Возьмем две спицы и поставим их одну за другой на рас- стоянии ~15 см друг от друга. Будем при этом фиксировать ближнюю спицу, находящуюся в точке с (фиг. 1), тогда дальняя (находящаяся в точке а) увидится нами уже двойной в точках а' и а”. При фиксировании же более удаленной спицы (в точке с) раздвоится более близкая 5 У (помещенная в точку Ъ) и даст в свою очередь два из- ображения в Ъ' и Ь". Как • можно видеть из фиг. 1, в обоих случаях изображение нефиксируемой спицы пада- ет на разноименные полови- ны сетчаток. Если же несо- ответствие не слишком вели- ко или же оно одно- сторонне (т. е. раздра- женные несоответству- ющие точки сетчатки в обоих глазах лежат в правых половинах сетчаток или в обоих глазах—в левых поло- винах), двоения не по- лучается, но возника- ет впечатление треть- его измерения, близо- сти или отдаленности предмета сравнитель- но с фиксируемой точ- кой. Степень и напра- вление видимой уда- ленности предмета зависят при этом от т. н. относительного бинокулярного параллакса. Под бинокулярным параллаксом у какой-либо видимой точки Р понимается разность углов, составляемых для правого и для левого глаз сагитальным направлением зрительных линий AS и BS' (фиг. 2) и проекцией этой точки на го- ризонтальную плоскость, проходящую через оба глаза, т. е. = /_8АР — 7.8'ВР, что равняется углу АРВ. Если глаза фиксируют точку Р, Фиг. 2. то видимое положение другой точки Р' опре- делится ее относительным бинокулярным па- раллаксом, равным разности бинокулярных параллаксов для точки Р и для точки Р'. Счи- тая углы г/ и if, равно как и линейные протяже- ния ВМ и Дг за весьма малые, мы можем рас- суждать следующим образом. D=ltgij, от- куда »? = у; В = (I + Д1) tg 7, откуда if = Относительный же бинокулярный параллакс равен У — г/ - I) ( ; — yyyj = D ггуТд; ’ поскольку Д1 мало, можно считать Определяя отсюда величину Д1, при к-рой точка Р' впервые покажется нам более далекой, чем точка Р, получаем: Д1 = у . Эта формула пока- зывает, что порожная разница в удаленности растет пропорционально квадрату абсолютной удаленности фиксируемой точки и обратно про- порционально величине межзрачкового рас- стояния D. Если разность углов, составленных в обоих глазах линией фиксации и напра- влением, идущим от данной (не фиксируе- мой)точки через узло- вую точку глаза, да- ет угол, лежащий на височной половине сетчатки, мы видим данную точку распо- а ложенной ближе, чем фиксируемая. Если же эта разность дает угол, лежащий в но- Ъ совой половине сет- чатки, точка кажет- ся дальше фиксиру- емой. Опыты пока- зывают, что оценка рельефа вследствие Фиг. з. раздражения несоответственных мест сетчатки м. б. чрезвычайно тонка. Величина порожного fl может равняться всего 5 и даже менее угловым секундам. Когда угол г/' настолько мал, что можно считать г/ = 0, то /? = »? = у . Подставляя в это равенство значения D и /5, можно опре- делить I, как т. н. радиус стереоскопии, виде- ния, за к-рым глаз уже не в состоянии разли- чать отличий рельефа. Эта предельная для сте- реоскопия. зрения удаленность равняется обыч- но ок. 1 000—1 500 м (варьируя индивидуаль- но). Предъявляя одному глазу одно плоское само по себе изображение, а другому глазу другое, несколько отличающееся от первого, можно в результате получить впечатление те- лесного видения того, что изображено. Это и достигается посредством специальных прибо- ров—с тереоскопов. Первый стереоскоп изобретен Уитстоном в 1833 г. Он представляет собою (фиг. 3) два зер- кала SS2 и SzSi, стоящие под углом друг к дру- гу. Перед одним из них (SS2) ставится изобра- жение предмета аЪ в той проекции, как он ви- дится только левым глазом; перед другим ста- вится изображение соответствующее тому, как этот же предмет виден правому глазу. Первое изображение, отражаясь от зеркала, попадает в левый глаз смотрящего, второе— в его правый глаз. Путем нек-рых передвижек
91 СТЕРЕОТЕЛЕМЕТР 92 изображений перед зеркалами добиваются то- го, чтобы центральные места изображений упа- ли бы в обоих глазах на соответственные точки сетчаток. В таком случае одностороннее несоот- ветствие изображений прочих частей предмета вызовет у нас впечатление рельефа. В АВ мы н увидим одно, стереоскопическое, изображение предмета, представленного в аЬ и Весьма распространен стереоскоп Брьюстера (фиг. 4). Две карточки, соответствующие проекции пред- мета для левого и для правого глаза, помеща- ются в аЪ н ар, рассматриваются обоими глазами через линзы ______£_____ ,________ Р и Р и дают сте- \ .___________________реоскопическое изо- \ ‘‘/д бражение в АВ. Ес- ; \ •' ли расстояние меж- ci,; iaii ДУ пунктами, с ко- "- торых фотографиро- вался или зарисовы- вался предмет для последующего рас- сматривания в стере- оскопе, не соответст- вует расстоянию ме- жду глазами лица, смотрящего в спек- троскоп, впечатление рельефности оказы- вается извращенным—преувеличенным или пре- уменьшенным. Если наконец правому глазу предъявляется изображение, соответствующее проекции предмета для левого глаза и, наобо- рот, соответствующее точке зрения правого гла- за изображение дается глазу левому,—возни- кает эффект перевернутого, обратного, релье- фа (псевдоскопия). Для наблюдения подобного явления существуют различные системы псев- доскопов. Увеличить радиус нашего сте- реоскопии. зрения и вообще повысить остроту различения нами рельефа мы могли бы путем увеличения относительного бинокулярного па- раллакса, соответствующего данным точкам предмета, к-рые мы хотим стереоскопически раз- личать. По приведенной выше формуле Р = • Следовательно, увеличив как-либо межзрачко- вое расстояние D, мы увеличили бы и р. Это и достигается в т.н. телестереоскопе Гельмгольца (фиг. 5). К зеркальцам стерео- скопа Уитстона Sj и s, добавлены еще два па- раллельных им зерка- ла и S2. Идущие от рассматриваемого предмета лучи, отра- жаясь от зеркал Sj и S2 и от Si и s2, попада- ют в глаза I и г лица, смотрящего в телесте- реоскоп. Попадающие в левый и правый глаз изображения являют- ся при этом несоответ- ; ; ственными, т. к. левое _ i дает картину того, как ; Фиг. а. : предмет видится из Ot точки зрения Slt правое—так, как он видится из точки S2. Расстояние между этими точками, равное LR, больше естественного расстояния между глазами 1г. Значит в телестереоскопе ис- кусственно увеличивается величина В, а тем самым увеличивается и параллакс р. С. используется в ряде измерительных при- боров. Стер е о да льном ерь! предста- вляют собою бинокулярные зрительные трубы, имеющие в фокальных плоскостях обоих объек- тов особые метки (подвижные в одних и непо- движные в других системах дальномеров). Для каждого расстояния рассматриваемого пред- мета только вполне определенная метка (или, в других дальномерах, вполне определенное по- ложение меток) кажется лежащей в плоскости этого рассматриваемого объекта; все же про- чие—в силу эффекта стереоскопичности—ка- жутся или ближе или дальше его. Стерео- компараторы служат для сравнения одинаковости двух изображений. Если, будучи помещены в установку стереоскопа, они дают одно совершенно плоское, не рельефное изобра- жение, то сравниваемые объекты одинаковы; если же возникает впечатление двоения или рельефа,—между ними имеется различие. Так можно определять подлинность марок, денеж- ных знаков и т. п. Стереокомпараторы позво- ляют также из сравнения двух снимков, сде- ланных с разных точек зрения, определять рельеф снятого объекта. Стереоустановки при- меняются ныне также в частности и для рас- сматривания рентгенограмм. Пульфрихом пред- ложен особый метод фотометрирования, осно- вывающийся на стереоскопии, эффекте, возни- кающем, если смотреть на движущуюся в плос- кости экрана иглу двумя глазами, держа перед каждым глазом какую-либо поглощающую свет среду (стекло, раствор) и фиксируя какую-либо одну точку экрана. Если поглощение света сре- дой, стоящей перед одним глазом, не одинаково с поглощением, имеющим место в другой сре- де, стоящей перед другим глазом, то возника- ет иллюзорное стереоскопическое впечатление движения иглы вокруг фиксируемой точки то к нам то от нас. Если же яркость света (для обоих глаз) одинакова, такого стереоскопии, эффекта не наблюдается. На законах стерео- скопии. зрения основывается наконец и иллю- зорная телесность двойных цветных силуэтов двух дополнительных цветов, если рассматри- вать их двумя глазами, поместив перед одним глазом светофильтр, делающий невидимыми силуэты одного цвета, а перед другим свето- фильтр, делающий невидимыми силуэты дру- гого цвета. Тогда в силу попадания изображе- ний силуэтов одного и того же предмета на не- соответственные места сетчаток может возни- кать впечатление различной удаленности от нас изображенных этими силуэтами предметов. Лит.: Helmholtz Н., Handbuch der physiolo- gischen Optlk, 3 Aufl., Hamburg u. Lpz., 1911, B. 3; Rohr M., Die binokularen Instruinente, 2 Aufl., B., 1920; Wheatstone u. anderc, Abhandlungen zur Geschlchte des Stereoscops, Ostwalds Klassiker, Lpz., 1908, 168; Hofmann F., Die Lehre vom Raumsipn des Anges, T. 2, B., 1925. С. Нравков. СТЕРЕОТЕЛЕМЕТР, см. Дальномеры. СТЕРЕОТИП, см. Стереотипия. СТЕРЕОТИПИЯ, один из технологии, про- цессов изготовления печатных форм типограф- ской печати; характеризуется возможностью получения нескольких совершенно идентичных печатных форм с одной оригинальной формы, изготовленной гравированием, травлением или отливом. Смысл организации процессов стерео- типирования— в возможности удовлетворить ряду технико-экономич. требований, к-рые вы- являлись по мере развития печати. Необходи- мость ускорения и удешевления процесса пе- чати поставила полиграфию па путь печатания.
93 СТЕРЕОТИПИЯ 94 с цилиндрич. печатных форм (ем. Ротацион- ная печать). Организованные уже в этот пе- риод методы изготовления печатных форм (гра- вюра, отлив, набор) не могли дать непосред- ственно в приемлемых условиях времени и се- бестоимости цилиндрич. печатающей поверх- ности. Стереотипия разрешает эту проблему, давая печатную форму любого сечения. Рост тиража газет и потребность в иаивозможно срочном выпуске их вызвали необходимость печати сразу с нескольких совершенно иден- тичных печатных форм. Стереотипия разре- шает и эту проблему, давая нужное количество идентичных печатных форм. Мало того, стерео- типия дает возможность путем пересылки мат- риц аэропланом производить печатание одного и того же номера газеты в нескольких местах, что реализовано впервые газетой «Правда». Динамика потребления печатной продукции вызвала печать в таких тиражах, что одна пе- чатная форма могла давать их лишь с падением качества или совсем не могла выдержать всего тиража. Стереотипия разрешает и эту проблему, давая сменные, совершенно идентичные пе- чатные формы, к-рые позволяют сохранять ка- чество печати. Этот же рост потребления вы- звал организацию повторных «стереотипных» изданий; и в этом случае процесс стереотипи- рования дал блестящее разрешение проблемы, без омертвления шрифтов, в хранении набора. Наконец необходимость удешевления печат- ной продукции вызвала необходимость сбере- жения очень трудоемкого шрифта, быстро из- нашивавшегося в печати с ростом тиражей. Ма- шинный набор, разрешающий эту проблему, не мог быть сразу организован в достаточном размере. Стереотипия и в этом случае дала вы- ход, сберегая при нормальных условиях сте- реотипирования шрифт. В период организации процессов стереотипии все указанные проблемы выдвигались бурным развитием потребностей капиталистического общества. Они разреша- лись стереотипией наиболее рационально, да- вая значительные качественные, экономические и организационные результаты. Поэтому сте- реотипия получила мощное развитие. Но те- перь—иные потребности, иные возможности. Проблема, разрешенная стереотипией в области ротационной печати, во многих случаях м. б. разрешена пе менее рационально способами оф- сетной и глубокой растровой (тифдрук) печати; в дальнейшей перспективе стоит фотопечать. Даже в области типографской печати гальва- нопластика может уже конкурировать со сте- реотипией и до известной степени разрешить проблему размножения печатных форм для срочной (газетной) и высокотиражной печати и для повторных изданий. Эта же проблема м. б. рационально разрешена процессами оф- сета и тифдрука. Сбережение шрифта достига- ется максимальным переходом на машинный набор и отливную машину типа Лудлова (см. Словолитное производство и Набор типограф- ский). Более того, возможно полное изжитие гартовых печатных форм путем организации процессов фотонабора. Наконец пересылка ма- триц м. б. заменена набором на расстоянии. Настоящий период развития техники печата- ния является критическим для стереотипии. Как старый процесс она опирается на инерцию накопленного оборудования, опыта, организа- ции, на инерцию привычности. Единственное неоспоримое преимущество типографской пе- чати—четкость печати—но;кет быть достиг- нуто в ближайший же период другими способа- ми. Уже много лет идет борьба, между тремя способами печати, и стереотипия не раз уже теряла отдельные участки продукции. Она их снова завоевывала лишь путем дальнейшей ра- ционализации своих процессов. Организация метода Клейбурна, использование конкури- рующей со стереотипией гальванотехники для гальванизации стереотипов, увеличение про- изводительности, механизация, почти автома- тизация производственных процессов, изыска- ние новых пластичных материалов для матриц, и т. д.—-все это результаты борьбы стереотип- ного процесса с конкурирующими. Не овладев еще сполна процессами, созданными в капи- талистич. условиях, не организовав еще нор- мальных форм новых процессов, мы можем и должны использовать все технич. возможности стереотипии путем социалис.тич. рационализа- ции ее, не упуская и возможностей использо- вания других способов печати, не упуская воз- можности реализовать новые, революционизи- рующие технику процессы. Технология, принцип стереотипии построен на наличии оригинальной высокой печатной формы, полученной каким-либо путем (ручной или машинный набор, цинкография, клише, гальваноотложение, ксилографическое клише и т. п.). Принцип состоит в получении матрицы (т. е. вдавленного и зеркально-перевернутого- оттиска с оригинальной печатной формы) пу- тем тиснения в пластичной массе и в отливе (в отливном аппарате, имеющем требуемые раз- меры и заключающем матрицу) стереотипа, не- сущего на одной из своих поверхностей точную- рельефную копию оригинальной печатной фор- мы. Процессы выверки (контроля) стереотипам его обработки и корректуры, иногда гальвани- зации для увеличения выносливости в печати представляют дополнительные стадии производ- ственного процесса изготовления стереотипной печатной формы. Организация и выполнение отдельных стадий и всей системы стереотип- ного процесса в целом должны определяться прежде всего целевым назначением стереотипа. Организация и выполнение процесса стереоти- пии глубоко отличны для целей печатания га- зеты или книги. Стереотипный процесс м. б. использован в целях уменьшения сроков пе- чати при улучшении качества или удешевле- нии. Срок, качество, экономика определяют- применение стереотипии или иного процесса.. Отдельные стадии процесса С. организуются различно в зависимости от удельного значения срока и качества или экономики при выполне- нии того или иного печатного изделия. Качество стереотипа охватывает его графи- ческое качество (т.е. четкость очертания очка, литер, резкость оконтуривания штрихов и то- чек клише и т. п.); его печатные качества (т.е., ровность печатающей поверхности, сполна вос- принимающей краску, сполна передающей ее на поверхность бумаги; правильность размеров) инаконец устойчивость графических и печатных качеств в продолжении всего процесса печати, т. е. механич. качества (сопротивление дефор- мирующим усилиям излома, изгиба, сжатия н т. п., наименьший износ, наибольшую выно- сливость). Графические и печатные качества сте- реотипа зависят в первую очередь от графич. качества оригинальной матрицируемой формы. Процесс стереотипирования может передать все графич. элементы оригинальной формы со все- ми их дефектами и может внести своп дефекты,
95 СТЕРЕОТИПИЯ 96 но он не может уничтожить дефектов ориги- нальной формы. Поэтому первым требованием качества печати является графическое качество матрицируемой оригинальной формы, т. е. вы- сокое качество шрифта и набора. Стереотипер может лишь частично уменьшить их дефекты. Затем необходимо создать такие условия про- изводства матрицы, чтобы отливка стереотипа протекала в надлежащих условиях. Многое за- висит от смывки печатной формы перед матри- цированием. При смывке водой излишняя влага попадает в матричную папку идаетшероховатое и рябое очко, вызывая разрывы. Форма д. б. со- вершенно сухая. Поэтому смывку надо произво- дить испаряющимся смывающим веществом— бензин, бензол, керосин. Смазывание маслом мо- жно рекомендовать только в случае, если форма смывалась водным смывающим веществом. При выколачивании с формы, к-рая имеет б. или м. значительные пробелы, бывают разрывы, могу- щие вызвать при отливе протекание распла- вленного гарта и полнуюпорчу матрицы. Умень- шение пробелов достигается прокладыванием их полосками папки, шпонов и т. п. Но этот процесс очень трудоемок и длителен. В газет- ной стереотипии более рационально примене- ние пробельного материала «высокого» роста (лишь на 4 пункта ниже роста шрифта). Для получения хорошего стереотипа необхо- дима матричная папка высокого качества, ибо она в процессе стереотипирования выполняет две основные функции. В стадии тиснения ма- трицы она должна воспринимать под действи- ем минимального давления обратно-рельефное изображение оригинальной печатной формы. Поэтому она должна быть максимально плас- тична и податлива. В стадии же отлива она должна выдержать без деформации значитель- ное число отливов, т. е. она д. б. твердой, не- податливой. Проблема разрешается примене- нием папки из бумажной массы, к-рая при б. или м. сильном увлажнении приобретает до- статочные пластич. свойства и принимает под действием давления рельефный оттиск. После высушивания она делается твердой и способ- ной выдержать достаточное число отливов без деформации. В разрешении проблемы имеется узкое место, т. к. переход только что оттисну- той матрицы из влажного состояния в сухое, пригодное для отлива, сопровождается измене- ниями размеров, в нек-рых случаях выходя- щими из пределов допустимого; отсюда полу- чается искажение размеров отлитого стерео- типа по сравнению с размерами оригинальной формы. Техника преодолевает это узкое место многими путями. Уменьшение свойства папки деформироваться при изменении содержания влаги м. б. доведено до пределов допустимого. Увеличивая пластйч. свойства самой массы матричной папки, увеличивая давление, при- меняемое при матрицировании, можйо приме- нять папку минимально влажную. Наконец высушивание влажной только что оттиснутой матрицы под давлением пресса уменьшает ко- нечную усадку. Все эти пути дают разрешение проблемы за счет каких-либо потерь и поэтому применяются в различных комбинациях в за- висимости от того, какие потери в данном про- изводственном случае менее ощутительны. Основное качество матричной папки—ее рав- номерная по всей массе пластичность (и наи- меньшая эластичность)—достигается не толь- ко рациональным выбором волокнистого сырья, но и правильным размолом массы, достаточ- ным наполнением (каолином), правильной суш- кой и каландрированием. Второй и карди- нальный показатель качества—ровная толщи- на и ровная гладкая поверхность—не дол- жен достигаться за счет чрезмерного уплот- нения папки при каландрировании и значит уменьшения ее пластичности. Третий показа- тель качества—равномерное и умеренное впи- тывание воды по всей массе с минимальной деформацией, равномерной во всех направле- ниях,—достигается композицией, размолом и нормализацией всего процесса изготовления папки. Наконец необходима достаточная вы- носливость при отливе гарта (260-—290°) без расслоения. Сочетание этих показателей каче- ства, этих технологических свойств в их ма- ксимальных пределах до сих пор не достигну- то. Поэтому германские техники вырабатыва- ют ряд сортов матричной папки, в каждом из которых преобладают те или иные показатели качества при одновременном снижении других. Так, для матрицирования с тонкого растра бе- рут папку максимальной пластичности, хотя и менее выносливую. Для текстовой газетной стереотипии, наоборот, берут папку с макси- мальной выносливостью в отливе, хотя и с уменьшенной пластичностью. Решающее значение для качества матрицы имеет характер поверхностного слоя матричной папки. Он д. б. гладким, плотным, но пластич- ным, сопротивляющимся непосредственному действию горячего гарта. Поэтому в процессе из- готовления матричной папки поверхностному слою придают иной состав, чем другим слоям,или наносят на готовые листы папки специальный поверхностный слой (накрашивание). Послед- нее вряд ли рационально, т. к. не улучшает пла- стич. свойств папки, не уменьшает в достаточ- ной степени повреждений шрифта, а лишь за- крашивает дефекты поверхности и может не- сколько повысить огнеупорность путем нане- сения огнеупорного состава. Матричная папка м. б. фабрично изготовлена для любых условий матрицирования и отлива, даже для выколачи- вания. Поэтому готовая папка вытесняет ее изготовление в цехе. Стандартность папки имеет очень большое значение для С. и печатания, а добиться ее гораздо легче путем фабричного изготовления, чем цехового. Однако • изгото- вление (клеение) матричной массы в цехе еще имеет место для процессов выколачивания матриц. При изготовлении матричной массы в цехе необходимо более всего обращать вни- мание на стандартность качества бумаги и клейстера, применяемого для склейки. Четкое очко матрицы получается применением для по- верхностных слоев шелковой бумаги. Самое важное—достаточное и однородное качество шелковой бумаги, т. к. от нее зависит каче- ство очка стереотипа. Чересчур жесткая, она будет выщипываться при отливе, т. к. она пло- хо принимает клейстер и плохо склеивается; че- ресчур пористая пропускает клейстер. В том и другом случае очко будет рябым. Шелковая бумага должна иметь ровную и гладкую по- верхность, структура д. б. длинноволокнистой, однородной, без узелков, дырочек и т. п. с равномерным (необлачным) молочным просве- том и прочная на разрыв. Бюварная бумага обеспечивает возможность достаточно глубо- кого очка матрицы, она дает основную пла- стичную массу матричного картона. Она д. б. плотной, не слишком мягкой, без узелков и способности их образовывать при склеивании.
97 СТЕРЕОТИПИЯ 98 Эстампная бумага д. б. хорошо впитывающей, не слишком мягкой. Она обеспечивает гибкость матрицы; м. б. заменена нотной или писчей. Клейстер лучше всего' изготовлять из стан- дартного порошка, вырабатываемого фабричным путем. Основным клеящим веществом должна быть ржаная мука тонкого помола или ржаной крахмал. Для улучшения клеящих свойств допустима замена 2 частей муки 1 частью .дек- стрина. Улучшение свойств нанесения на бу- магу и уменьшение выгорания матрицы при отливе достигаются прибавкой к муке отмучен- ного мела или каолина (часть на часть). Отлив улучшается прибавкой 2% буры. Для гибко- сти матриц прибавляют глицерин. Порошок и клейстер д. б. свободны от песка, комоч- ков и т. п. Замешивание клейстера и.з порош- ка д. б. рационализовано. Заливают порошок на 3 — 4 см водой и смешивают, растирая, до мазеобразного состояния, затем прибавляют остальное количество воды, тщательно пере- мешивают и оставляют в покое. Общее коли- чество воды зависит от свойств сырья, к-рое применялось для изготовления порошка. По- этому и целесообразно фабричное изготовление порошка, испытание и рецептурная инструк- ция к применению. Изменение количества воды в зависимости от свойств сырья позволяет по- лучать клейстер нормально густым, легко на- мазывающимся тонким слоем. Слишком густой вызывает образование складок на бумаге. Слишком жидкий вызывает разрывы, делает процесс изготовления картона невыполнимым. Кисть для намазывания клейстера де дается в 5—11 см шириной, с длиной волоса (лучше всего бараньего) в 35 см и более. Ручка должна заполнять всю руку. Матричный картон изготовляют разными спо- 'собами. Наиболее рационально класть на ка- мень или цинковую плиту лист эстампной бу- маги, промазать топким равномерным слоем клейстера, правильно наложить лист бюварной бумаги, пригладить ребром ладони и затем взять 3—5 листов шелковой бумаги. Эстамп- ную бумагу можно заменить бюварной; для отлива плоских стереотипов' желательно дать 5 листов шелковой бумаги, а для ротационных можно взять только 3 листа. Для гладкого, плотного набора общая толщина картона до- статочна в 0,4—0,5 мм, для разбитого и сме- шанного, для таблиц и т. п. 0,6—0,7 ли. Затем накладывают лист гладкой или оберточной бу- маги и по нему проводят деревянной выколот- кой, чтобы отжать избыток клейстера, и картон кладут под гнет на 6—12 часов. Надо избе- гать высушивания картона, но и избыток вла- ги увеличивает опасность разрывов при вы- колачивании и дает более шероховатое очко. Толщина папок фабричного изготовления при- нята для ручного отлива в 0,5—0,6 мм, а для машинного (где вследствие особенностей зажима матрицы она может разорваться)—в 1,0 мм с допуском+0,05 мм. Матричные папки изготовляются в СССР на Суражской ф-ке в ко- личестве ок. 400 000 листов в год. Стандартные размеры намечены: для газетных 650 х 920 мм, для книжно-журнальных 460 х 650 лии. Толщи- на газетных для машинного отлива намечена в 1 лум (+0,05), а книжно-журнальных для ручного отлива в 0,6 леи (—0,1). Увлажнение матричной папки имеет целью уменьшить давление, необходимое для тис- нения. Оно должно производиться равномерно и не должно превышать ориентировочно 20— т. э. т. XXII. 25%. Слишком сильное увлажнение уменьша- ет прочность матрицы даже после ее высуши- вания. Техника увлажнения слабо изучена и - разработана. Наиболее рациональным приемом считают складывание листов папки попарно лицевой стороной друг к другу и прокладыва- ние между задними оборотными сторонами смо- ченных листов бумаги, кусков сукна и т. п. Стопку листов папки, проложенных увлажнен- ной бумагой или сукном, помещают в ящик или шкаф. Чем тоньше матричная папка, тем слабее д. б. увлажнение, тем менее впитываю- щую бумагу и сукно падо брать для проклад- ки. Продолжительность увлажнения от 6 до 24 час. Давление на стопку листов папки обес- печивает более равномерное увлажнение; для этого дают груз (свинцовую пластину). Реко- мендуют держать в шкафу сосуд с водой, чтобы воздух не высушивал краев папки. Совершенно недопустимо погружать папку в воду даже на короткое время («протаскивать через воду»), т. к. ее лицевая сторона делается шероховатой и разрушается при матрицировании и отливе. Процесс матрицирования м. б. реализован несколькими путями. 1) Процесс тиснения ма- трицы производят без нагрева, а влажную матрицу высушивают после снятия ее с ори- гинальной формы. 2) Тиснение производят без нагрева, а матрицу высушивают на форме под прессом. 3) Тиснение производят с нагревом формы и затем давление уменьшают и матрицу оставляют под ним до б. или м. полного высы- хания. Обычно снятую матрицу досушивают в специальном аппарате. 4) Тиснение произво- дят с «сухой» матричной папки без нагрева и без сушки матрицы под прессом. Матрицирова- ние состоит в применении к матричной пайке давления, втискивающего массу матричного ма- териала в пробельные углубления оригиналь- ной печатной формы. Давление реализуют вруч- ную или механически.Выколачивание матриц— первый по времени прием матрицирования— осуществляют при помощи специальных щеток. Щетина должна быть густая и упругая (лучше всего свиная), а поверхность щетки ровная, площадью ок. 10x19 см. Щетка работает сво- им весом. Длинная рукоятка увеличивает силу удара щетки (длина рукоятки равпа 19—25 см). Выколачивание было механизировано, но ма- шины для выколачивания не дали рациональ- ного решения. Матричный материал для вы- колачивания д. б. сильно увлажнен, обычно применяют клееные матрицы, к-рые наклады- вают па форму стороной с шелковой бумагой. Выколачивание должно производиться равно- мерным падением щетки, без усилий. Неравно- мерное выколачивание дает неравномерную глубину очка, а при отливе неравномерную толщину стереотипа. Выколачивание произво- дят до получения равномерной по всей форме глубины очка до 1/, мм, что определяют на- гл аз, приподнимая матрицу‘за угол. Готовую матрицу прокладывают в пробелах шире 5 лии и длиннее 20 м.* (при ширине более 10 мм приклеивают две полоски) полосками папки в 1 луи толщиной и обклеивают покровным ли- стом из хорошо впитывающей бумаги, вырав- нивают на форме, покрывают сукном и поме- щают под сушильный пресс, не снимая с печат- ной формы. Высушивание продолжают в сред- нем 15—20 мин. Необходимо, чтобы излишняя влага матрицы не вызывала пузырей при от- ливе. Не снимая с формы, рационально отшли- фовать обратную сторону пемзой, чтобы полу- 4
99 СТЕРЕОТИПИЯ 100 чить ровную поверхность. В дальнейшем вы- колачивание матриц было заменено тиснением. Американские и английские конструкторы по- шли по пути применения пневматич. прессов, а германские—механич. и гидравлич. прессов. Кроме того в Англии и Америке, а затем в Гер- мании нашли применение каландры. Калан- дрирование состоит в том, что матрици- руемую форму ставят на талер каландра, по- крывают листом матричной папки и настил- кой из бумаги и сукна. При пуске мотора вся система (талер, форма, матричная папка, по- крышка) проходит между двумя валами (прин- цип прокатного стана), и масса матричной папки впрессовывается в пробелы. После этого прокладывают углубления матрицы полосками папки и сушат в сушильном прессе. Приме- няют клееные или готовые папки, но значи- тельно увлажненные, так как сухие матричные папки требуют слишком сильного давления. Недостатки системы каландрирования много- численны. Чтобы давление было равномерным по всей поверхности формы, необходимо, чтобы оси верхнего и нижнего валов были идеально параллельны плоскости талера и набора. Этого достигают лишь отчасти регулировкой подшип- ников валов и поэтому возможно неравномер- ное боковое давление. Вал накатывается на б. или м. узкую поверхность формы и сдавливает шрифт (вальцует). При ручном наборе текста или заголовков это вызывает преждевремен- ный износ шрифта. Чем больше диаметр верх- него вала (так, чтобы площадь его, к-рая давит, была не менее чем 10—15 ли шириной), тем бо- лее уменьшается этот недостаток. Каландры легко подвергаются поломкам, в виду чего не могут иметь широкого применения. Для прессования матриц применяют прессы различных систем и конструкций: а) механиче- ские, б) пневматические, в) гидравлические. Тиснение реализуется сближением двух плос- костей: талера, на к-ром ставят матрицируемую печатную форму, покрытую листом матричной папки и настилкой, и головки, к-рая надавли- вает на настилку и матричную папку. Сбли- жение талера и головки реализуют примене- нием рычагов, получающих движение от мотора или пистона насоса, получающего движение от воздушного компрессора или масляного на- соса. Пневматические прессы (например сис- темы Хо) при давлении до 25 т дают матри- цу в несколько минут. Механические прес- сы получили одно время распространение в Германии. Прототипом их были тигельные и золотарные прессы. Давление одновремен- ное и равномерное но всей поверхности мат- рицируемой формы достигается путем сбли- жения двух поверхностей: талера, несущего форму и матричную папку, и головки. Сближе- ние (ход) м. б. под нек-рым углом (тигельные к конгревные прессы); это нерационально, т. к. часть поверхности формы подвергается давле- нию раньше, чем остальная, т. о. вызывает не- равномерное тиснение очка и неравномерный износ шрифта. Таковы прессы сист. Виктория, Рокштро,- Геркулес и др. Давление 160—180 кг/см2. Механические прессы Ман, Франкен- таль,Фомаг имеют уже перпендикулярный ход при максимальной параллельности талера и головки. Регулировка затруднена. Давление от 750 до 1 200 т, а в среднем ок. 400 кг/см2. Матрицируемая печатная сильно форма стра- дает, так как давление ограничивается глав- ным образом эластичностью настилки. Гидравлические прессы работают по принци- пу обычных гидравлических прессов (см.). Их ос- новное преимущество-блочная регулировка да- вления для любого формата и характера печат- ной формы с меньшей зависимостью от эластич- ности настилки. Давление может выключаться автоматически по достижении определенной вы- соты. Толчкообразное поднятие талера прес- са исключается применением насосов двойного действия. Прессы с четырьмя колоннами ббеспе- чивают более равномерное давление по всей по- верхности, чем прессы с двумя колоннами, в особенности если матрицируемая форма не ле- жит посреди талера (прессы Фомага). Для го- рячего тиснения талер снабжен электронагре- вом, возможна авторегулировка нагрева. Па- роэлектрич. нагрев более надежен, чем элект- рический. Для отсасывания паров воды, обра- зующихся при нагреве матричной папки, в го- ловке пресса устраивают отсасывающие при- способления. д. Троициий. Отливка стереотипа. Матрица, изго- товленная одним из вышеуказанных способов, служит формой для изготовления стереотипа. Для отливки стереотипа необходимо прежде всего подготовить надлежащим образом гарт (см.), от качества к-рого в значительной сте- пени зависит успех отливки. Гарт по своему составу зависит от того, для какой печати подготовляется стереотип. Для малотиражной плоской печати, для к-рой чаще, всего употре- бляется лучшая глазированная бумага, требу- ется более мягкий гарт, а для многотиражной ротационной печати, для к-рой употребляется более жесткая бумага, изготовляется гарт бо- лее выносливый, более твердый. В наших типо- графиях для отливки плоского стереотипа де- лается сплав из 80 % свинца, 15 % сурьмы и 5% олова; 270—280°. Для ротации гарт делается из сплава 72 % свинца, 23 % сурьмы и 5 % олова при 300—310°. Качество гарта должно проверяться в лаборатории. Отклоне- ние от рецепта, а также перегрев или недогрев гарта всегда дают неудовлетворительные резуль- таты при отливке стереотипа. Для отливки плоских и ротационных стереотипов употребля- ют специальные аппараты, конструкции ко- торых различны. Так’как плоские стереотипы изготовгяются почти исключительно для книж- ной печати и число отливок с одной матрицы бывает незначительно, то аппараты для отлив- ки таких стереотипов должны преследовать гл. обр. одну цель—дать возможно высокое ка- чество отлитой формы: четкое очко, идеально ровную поверхность без углублений или высту- пов. Вопрос скорости отливки такого стерео- типа имеет второстепенное значение, тогда как ротационный стереотип, к-рый предназначен гл. обр. для печати газет, должен производить- ся в кратчайший промежуток времени, притом часто в огромном количестве экземпляров. Ап- параты для отливки плоских стереотипов просты по своему устройству и мало чем отличаются от обыкновенных отливочных станков. Вложен- ная в станок п закрепленная матрица закры- вается крышкой, к-рая закрепляется специаль- ным винтом. В устье станка ровно и беспре- рывно вливается расплавленный металл. Через 4—5 мин. по заполнении формы, когда металл застынет, поднимается крышка станка, снимает- ся матрица, а еще через 2—3 мин. вынимается отлив и проверяется’ его качество. Заостренное и блестящее очко шрифта свидетельствует о хо- рошем качестве отлива, рваное, темное очко и
101 СТЕРЕОТИПНОЕ ДЕЛО 102 трещины, впадины и возвышения указывают на негодность отлитой формы. Со времени изоб- ретения печатных ротационных машин на аппа- ратах, близких ио своей конструкции к аппа- ратам, употребляемым для отлива плоских сте- реотипов, стали отливать полукруглые стерео- типы. Однако медленная работа на этих аппа- ратах заставила вскоре искать выход в изобре- тении аппарата, к-рый давал бы массовый отлив с одной матрицы в самый короткий период вре- мени. Такой аппарат сконструировал в 1900 г. Вууд, стереотипный станок к-рого автоматиче- ски отливал с одной матрицы неограниченное количество стереотипов с затратой на каждый отлив ~ */» мин. Аппарат этот известен под на- званием «автоплейта» (см.). В настоящее вре- мя автоплойты являются наиболее употреби- тельными аппаратами и вызвали целый ряд по- дражаний со стороны герм, з-дов. По иной си- стеме сконструирован автоматич. аппарат Вин- клера. Этот аппарат работает столь же быстро, но дает еще более чистый и точный отлив, поч- ти не требующий отделки. Дальнейшие усовер- шенствования этого аппарата конструкторами фирм Фомаг и Ман сделали этот аппарат наи- более распространенным. (Между прочим эти аппараты работают в типографиях газет «Прав- да», «Известия» и других советских газетах.) Для газет с небольшим тиражом более пригод- ны менее сложные и более дешевые аппараты системы «Цито». С изобретением быстроотлив- ных и точподействующйх стереотипных станков выпуск изданий, особенно газет, даже много- миллионным тиражом более пе вызывает ника- ких затруднений. Гальванизация стереотипа. Гарто- вый стереотип не выдерживает б. или м. зна- чительного тиража, в то время как ротацион- ная печать применяется исключительно при многотиражной печати. Чтобы сделать стерео- тип более устойчивым, на его печатную поверх- ность осаждают в гальваностегической ванне слой металла (гл. обр. никеля, железа или хро- ма) такой толщины, к-рая придала бы очку не- обходимую устойчивость, но без утолщения ли- теры или штриха. Успех гальваностегии стерео- типа зависит в огромной степени не только от процесса гальванизации, к-рый производится обычным путем (см. Гальванотехника), но и от безукоризненной очистки (декапирования) стереотипной формы от жиров и прочих посто- ронних осадков до погружения ее в гальвано- стегическую ванну. Эта очистка должна дать полную однородность покрываемой поверхно- сти стереотипа, на к-рой не д. б. неравномер- ных переходных сопротивлений, вызываемых присутствием жиров и окисей. Гальваностегия стереотипа при помощи одного из металлов (наи- большую устойчивость придает хромирование) дает возможность делать неограниченное число оттисков без ухудшения качества печати, на- оборот, при надлежащем качестве гальваносте- гии печать дает лучшие результаты, чем при печатании с гартовой формы. к. нузьм мнений. СТЕРЕОТИПНОЕ ДЕЛО, см. Стереотипия. СТЕРЕОФОТОГРАММЕТЙИЯ, см. Фотограм- метрия. СТЕРЕОХИМИЯ, отдел химии, задачей к-рого является изучение расположения атомов, со- ставляющих молекулу, в пространство и дина- мику их взаимодействия и взаимовлияния. В соответствии с этой задачей С. в настоящее время представляет собой стройную систему знаний, охватывающую не только достижения химии, но и в очень большой мере использую- щую достижения физики и кристаллографии. Потребность в стереохимии, представлениях появилась у химиков вместе с созданием атоми- стической теории. В самом начале 19 века вме- сте с созданием атомистической теорий Дальто- ном Волластон высказал ту мысль, что химия должна стремиться не только изучать каче- ственный и количественный состав соединений, но также и пространственные формы, в ко- торых атомы в соединениях сочетаются. Бес- спорным доказательством того, что атомы, со- ставляющие молекулу, расположены не в одной плоскости, а в пространстве, явились вещества, вращающие плоскость поляризации света, т. н. оптически деятельные вещества, в растворе, в жидком состоянии и в парах (см. Вращение пло- скости поляризации и Спр. ТЭ, т. VIII, стр. 6, раздел V). Уже в 1831 г. Берцелиус упоминает оптическую деятельность левой винной к-ты в растворе. Давно известна также вращатель- ная способность терпентинного масла в жидком состоянии и в парах. В 1848 г., т. е. примерно за одиннадцать лет до создания теории строе- ния углеродистых соединений Кекуле, Купе- ром и Бутлеровым, Пастер открыл первый слу- чай оптич. изомерии (см.) на примере винных к-т (см. также ниже). Несколько позднее он со- вершенно правильно объяснил пространствен- ное строение правой и левой винных к-т и их одинаковую по величине, но противоположную по знаку вращательную способность тем, что их.молекулы в смысле своего пространственно- го строения относятся друг к другу, как пред- мет к своему зеркальному изображению (см. Винные кислоты).Кроме открытия оптич. изоме- рии и ее правильного в общей форме объясне- ния Пастер дал методы получения оптически де- ятельных веществ из рацемических. Создание и развитие теории строения позволило конкретнее подойти к вопросу о пространственном распо- ложении атомов, составляющих молекулу. Та- кое совершенно конкретное решение этого во- проса дали независимо друг от друга и почти одновременно в 1874 г. Вант-Гофф и Ле-Бель. Самый термин С. предложен В. Мейером. Гипотеза Бант-Гоффа, быстро развившаяся в теорию тетраэдрич. строения углеродного ато- ма или теорию асимметрического углерода (см.), легла в основу т. н. классич. С. Эта теория и до сего времени имеет большое актуальное зна- чение в науке. Исследования структур углеро- дистых соединений рентгеноскопич. методом в наше время действительно подтверждают пра- вильность основного положения классич. С. о том, что четыре валентности углеродного ато- ма направлены к четырем вершинам тетраэдра, в центре которого находится углерод (см. Асимметрический углерод). Если четыре заме- стителя, связанных с центральным углеродом, различны, получается т. н. асимметрии, угле- род, и вся молекула становится асимметрич- ной; при этом она делается способной вращать плоскость поляризации света. При наличии в молекуле одного асимметрического углерода получаются два оптически деятельных изоме- ра—правый и левый,—обозначаемых буквой d и I. Правый и левый изомеры характеризу- ются полной одинаковостью своих физических и химических свойств. Они отличаются тольке вращением плоскости поляризации, энантио- морфизмом многогранников в случае кристал- лизации, отношением к асимметрическим ве- ществам и энзимам и своими физиологическими *4
103 СТЕРЕОХИМИЯ 104 свойствами. При наличии нескольких асимме- трических углеродов в молекуле число изоме- ров в самом общем случае вычисляется по ф-ле 2й,'где и—число асимметрии, атомов углерода. Так, при наличии 4 асимметрических углеро- дов получается 16 изомеров. Пример—гексозы: снгон • сноп • сноп • сноп - сноп • сно (звездочкой отмечены асимметрич. атомы). Для частного случая одинаковости асимметрич.уг- леродов число изомеров вычисляется по форму- лам: а) 2"-1—нечетное число асимметрич.углеро- дов; пример—триоксиглутаровые к-ты: СООН - • СНОП • СИОН • СНОП СООН -4 изомера и « _ £ П_ -б) 2а (22 + 1)—четное число асимметрич. уг- * леродов; пример—винные к-ты: СООН • СПОН- СНОП • СООН—3 изомера. Изучение оптиче- ски деятельных веществ, методов их синтеза, их свойств и химич. превращений в связи с про- странственным строением и составляет одпо пл основных направлений С. Оптич. активностью обладают весьма многие вещества растительно- го и животного происхождения—сахара, белки, терпены, алкалоиды и мн. др. вещества более простого состава (молочная к-та, аспарагин, винные к-ты, амиловый алкоголь и др.). Т. о. вопросы пространственного строения молекул глубоко проникают в область биологич. химии и биологии. Примером блестящего применения теории асимметрич. углерода на практике являются определение пространственного стро- ения молекул сахаров и их синтез, сделанные гл. обр. Э. Фишером еще в 90-х гг. 19 века. Из основного положения классич. С., что углеродный атом м. б. изображен тетраэдром в общем случае неправильным и в частном слу- чае—при одинаковости четырех заместителей— правильным п что валентности его лежат попар- но в двух взаимно перпендикулярных плоско- стях, вытекает другое, также основное напра- вление развития С.—именно учение о геоме- трии. изомерии, иначе называемой цис-транс- изо мерией. Фиг. 1 и 2 показывают, что Фиг. 1. Фиг. 2. при соединении двух атомов углерода двойной связью возможны два изомера (фиг. 1—цис- изомер, фиг. 2—транс-изомер). В проекции бу- дем иметь такое построение: и—с—х н—с—х II I Н—С—X X—с—н цис-изомер транс-изомер В то время как физич. и химич.-свойства оптич. антиподов одинаковы, кроме перечисленных выше, геометрич. изомеры отличаются, правда, в большинстве случаев не очень резко, всеми своими физич., химич., а во многих известных случаях и физиология, свойствами, что вполне понятно, учитывая различие внутримолекуляр- ных расстояний у геометрич. изомеров между отдельными группами атомов или атомами, со- ставляющими молекулу. Классич. пример—ма- леиновая (цис-соединение) и фумаровая (транс- соединение) к-ты оощей ф-лы СООН • CH : СН • СООН. Теория геометрической изомерии эти- леновых соединений построена Вислиценусом (1887 г.). В 1888 г. эта теория распространена Адольфом Байером на область полиметилено- вых соединений. Классический пример—гекса- гидротерефталевыо к-ты. Из их строения вид- | но, что атомы углерода располагаются в одной I плоскости (атомы углерода кольца опущены) II И II Н Н Л к И И А к соги |/н н\| |/н н\ Кн и/ N.H н/1 Н08С \|у но2с \1______________________у ы и и СОаН н и цис-иэомзр транс-изомер также видно, что все другие группы и атомы располагаются над или под плоскостью, в к-рой расположены центры углеродов, составляющих кольцо. Случаи геометрич. изомерии такого ти- па также очень распространены у углеродистых соединений как более простого строения, вроде только что рассмотренных, так и у более слож- ных соединений: терпенов и алкалоидов. Обыч- но в молекулах более сложного'стрЪепия мы наблюдаем сочетание оптич. и геометрич. изо- мерии вместе. Аскап подробно изучил такое со- четание па примере камфорных кислот: н2с-сн I . II,с—с /Сооп /С(СНз)2 4-С0ОН ХСН3 Здесь возможны (и известны) два геометрич.изо- мера, из к-рых каждый дает пару антиподов, т. е. всего существуют четыре оптич. изомера. Выработаны методы определения строения гео- метрических изомеров. С. развила далее теорию строения молекул с несколькими двойными свя- зями, вовсе без двойных связей, но с т. н. благо- приятными положениями, с тройными связями, теорию разрыва двойной связи и перехода от геометрич. изомерии к оптич., теорию напря- жения кольчатых систем в зависимости от вели- чины отклонения валентности от их нормаль- ного положения в правильном тетраэдре с уг- лом в 109°28', непосредственно примыкаю- щую к ней теорию бициклич. систем. Все это вместе с основными положениями об оптич. и геометрич. изомерии и составляет пред- мет т. н. классической С. Сюда же близко при- мыкают и все те явления, которые составляют предмет т. н. С. без стереоизомерии, т. е. все те явления, к-рые м. б. объяснены проявлением фактора пространственного влияния на проте- кание химич. процесса, но к-рые не связаны с явлением изомерии. Приведенными выше клас- сическими примерами область пространствен- ной изомерии по современным данным дале- ко не исчерпывается. Прежде всего ныне при- обрело огромное значение выдвинутое еще Па- стером в общей форме положение о том, что оптическая деятельность соединения зависит от асимметрического строения всей молекулы. Это же положение было намечено уже и Вант-Гоф- фом в его так называемом втором случае асим- метрии, т. е. асимметрии таких молекул, кото-
105 СТЕРЕОХИМИЯ 106 рые не имеют ни - одного асимметрического углерода: Зеркало Такой тип молекулы—производного аллена— может иметь два оптич. изомера. Топкими ли- ниями на схеме обозначены те линии, к-рые лежат в плоскости бумаги, жирными—те, к-рые выдаются вперед, а пунктиром—те, к-рые ухо- дят назад. Кольца располагаются взаимно пер- пендикулярно. Ныне мы можем привести ряд типичных примеров асимметрии и оптич. изо- мерии, полученной экспериментально, без асим- метрии. углеродного атома: инозиты 1-метилциклогексилиден-4-уксусная кислота сн3ч усн2—сн2 _____, ,н )с' X' н' хсн2—сиу **-' хсоон и ее производные, изученные Перкиным и По- пом и др. начиная с 1907 г., спироциклапы об- щего типа: a. , с I с. —. ч , а 1 2 >с< t >с< 1 соединения типа динитродифеновых к-т; No2 no2 I I COOH COOH (на схеме левое кольцо находится в плоскос- ти бумаги, правое—перпендикулярно к ней и рассекается плоскостью бумаги пополам). По- следний пример 6,6'-динитродифеновой кисло- ты далее всех отошел от основных положений классич.. С. Здесь оптич. изомерия возможна только вследствие взаимовлияния групп NO2 и СООН, обусловливающих фиксированное поло- жение в пространстве колец дифенила и пре- пятствующих свободному вращению колец ди- фенила вокруг оси (простая связь между коль- цами дифенила). Область подобных соединений и более сложного состава и строения изучена ныне очень тщательно и нё только со стериче- ской, но и с динамич. точки зрения в связи с явлениями рацемизации. Оптич. изомерия без асимметрич. углеродного атома ныне предста- вляет собою уже целую большую область С., к-рая несомненно найдет себе большие приме- нения при изучении веществ, имеющих биоло- гическое значение,—белков, алкалоидов, терпе- нов наиболее, сложного строения, глюкозидов ит. д. Эта теория широко. применяется и в области комплексных соедийений (см. ниже). Стереохимии, представления широко, охватили и соединения других элементов. В области органических соединений особенно развита С. азота. Давно доказана геометрическая изоме- рия у оксимов (альдоксимов и кетоксимов), диоксимов, гидразонов и диазосоединений. Тип изомерии (принимая во внимание азот, связан- ный двойной связью) в этих случаях близок к геометрич. изомерии этиленовых соединений: х—С—у х—С—у II II N—г z—N Оксиминокислоты при этом дают пример асим- метрии молекулы без асимметрич. атома по типу, близкому к изомерам метилциклогекси- лиденуксусной к-ты: но2с н н со2н \ / у Z С С СН^СН2 СН2ХСН2 I J. II сн2 сн3 сн2 сн2 с, ° N 'он НО^ Пространственное расположение валентностей пятивалентного азота подтверждается оптиче- ской деятельностью соединений типа: JN(CH3)- • (С3Н5)(С0Н5)(С7Н,) — иодистый метилаллилфе- нилбензиламмоний. В последнее время при- нимается, что даже три валентности азота, свя- занные простыми связями, лежат не в одной плоскости, что долгое время оспаривалось. Ныне доказано пространственное расположе- ние валентностей еще для следующих элемен- тов: Si, Sn, Р, As гл. обр. по типу: а. ,с bz "d Be, В, Cu, Zn гл. обр. по спирановому типу: Со, Ст, Fe, Rh, Ir, Pt, Al, Ru, Ni, Cu, As, от- части Pb и Те гл. обр. по типу координационно построенных комплексных соединений (см. ни- же). Кроме того в более сложных соединениях, напр. гетерополикислотах, можно предпола- гать стереоизомерию вольфрамовых, молибде- новых и др. соединений. Т. о. в настоящее время стереоизомерия доказана примерно для 25 % известных нам элементов. Блестящее развитие стереохимии. предста- вления получили в области комплексных соеди- нений на основе координационной теории А. Вернера. Опираясь на данные химич. и ана- литико-химич. реакций, на данные электропро- водности, на отношение к поляризованному све- ту, а в последнее время на избирательное свето- поглощение и рентгеноскопию, современная С. представляет себе пространственное строение комплексных соединений: так напр. известны два изомера комплекса СоС13 • 4NH3—один зе- леный, другой фиолетовый (кроцео- и виолео- соли). Оба содержат кобальт в составе ком- плексного иона. Из трех атомов хлора у обоих комплексов можно без нагревания при осто- рожном ведении реакции осадить азотнокислым серебром только один атом хлора. Следова- тельно только один атом хлора в этих ком- плексах существует в растворе как свободный ион; два других атома, так же как и кобальт, входят в состав комплексного иона. Четыре молекулы аммиака также входят в состав комплексного иона. По данным электропровод- ности каждый из этих изомеров состоит из двух ионов. Отсюда оба изомера должны иметь строение [Со • 4NH3 • С12]С1, где все, что заклю- чено в прямые скобки, составляет один поло- жительно заряженный ион, а атом хлора, стоя-
107 СТЕРЕОХИМИЯ 108 щий за скобками, существует в виде отрица- тельного иона. Такое расположение и называет- ся координацией атомов и атомных групп в комплексе, в его внутренней сфере (заключена в скобки). Координационное число—в данном случае 6—отвечает четырем молекулам аммиака и двум атомам хлора (сумма=6), непосредствен- но связанным с центральным атомом. Изомерию зеленого и фиолетового соединений можно объ- яснить только различием пространственного строения положительного иона, в данном слу- чае так наз. внутренней сферы комплекса. Для координационного числа 6, наиболее часто встречающегося у комплексов, Вернер предло- жил геометрич. фигуру в виде октаэдра, при- чем 4 атома аммиака и 2—хлора поместил на вершинах октаэдра, а кобальт—в его центре. При этом возможны только две формы располо- жения (фиг. 3 и 4). Внутримолекулярные реак- ции, отчасти аналогичные тем, к-рыми С. поль- зуется для доказательства цис-транс-изомерии у этиленовых и полиметиленовых соединений, заставляют принять для зеленого соединения фиг. 6, для фиолетового—фиг. 7 и назвать пер- вое транс-изомером, т. к. в нем атомы хлора расположены по разные стороны плоскости, в к-рой расположены центр тяжести атома ко- бальта и молекул аммиака, а второе—цис-изо- мером. Ныне такое строение комплексов под- тверждается и данными избирательного свето- поглощения и рентгеноскопическими данными. Подобных примеров стереоизомерии ны- не у комплексов известно очень много. Все это составляет особую область С.—геометрич. или цис-транс-изомерию комплексных соединений. Оптич. изомерия комплексных соединений, так же как и геометрич., составляет сейчас боль- шую область С. Пример оптич. изомерии— «ен»-группа, занимающая два координацион- ных места, напр. в молекуле этилендиамина NH2CH2-CH2NH2 (фиг. 5: а—обычно С1, Вт, NO2 и др.). Здесь налицо оптич. изомерия без асим- метрии. атома. Подобного рода типы изоме- рии, а также и нек-рые другие типы устано- влены ныне для комплексных соединений це- лого ряда элементов. С. в последнее время получила весьма серьез- ные подтверждения правильности ее положе- ний в рентгеноскопии, исследовании углероди- стых и минеральных соединений: рентгенов- ская структура алмаза дает для атома углерода правильный тетраэдр; рентгеновская структу- ра графита показывает, что атомы углерода об- разуют шестичленные кольца. Рентгеноскопия действительно доказала цепеобразное строение жирных к-т. Стереохимическое координацион- ное строение комплексных соединений прекрас- но доказано рентгеноскопически. Фиг. 6 изоб- ражает рентгенов- скую структуру комплексного со- единения K2PtCl,. В левом нижнем углу изображен комплексный ион [PtCl0], к-рый, как показывает рент- генограмма, имеет определенно окта- эдрическое строе- ние. Очень цен- ным в применении рентгеноскопии к ФИГ. 6. изучению прост- ранственного расположения, атомов является то, что она позволила С. изучать кристаллин, состояние и вместе с тем дала методы определе- ния расстояний между атомами. Рентгеноско- пия позволила даже заглянуть в строение таких сложных структур, как клетчатка и каучук. Есть однако моменты, в к-рых рентгеноскопии, анализ не может дать на данном этапе опреде- ленного ответа о пространственном расположе- нии атомов. Пример—строение пентаэритрита нон2с. ,сн2он НОН2С' ХСН2ОН и его производных. Частично подобные труд- ности при применении рентгеноскопии к изу- чению пространственного строения молекул происходят от того, что даже относительно про- стые молекулы часто не входят в кристалл с наивысшей симметрией, к-рую допускают их структурные ф-лы. Потребуется еще глубокая работа С., физики и кристаллографии, чтобы справиться с рядом трудных проблем на гра- нице этих наук, где самое понятие химич. мо- лекулы подвергается глубочайшей ревизии и пересматривается в различных направлениях вместе с пересмотром понятия химич. сродства. В процессе своего развития С. естественно выдвинула целый ряд динамических проблем первостепенной важности. Эти проблемы на- сквозь проникают все учение о пространствен- ном расположении атомов. Молекула как дина- мическое целое не может быть рассматриваема, вне движения, как неподвижная модель. Ди- намика в процессе образования стереоизомеров и во всем взаимовлиянии атомов друг на друга ярко выступает во всем развитии С., начиная с Ле-Беля с его динамич. представлениями об асимметрии и Пастера, к-рый открыл явле- ние рацемизации и методы расщепления ра- цематов на оптически деятельные компоненты. Главнейшие из динамических проблем С.—это рацемизация и ауторацемизация, перегруппи- ровки геометрич. изомеров (этиленовых, поли- метиленовых и комплексных соединений), оп- тич. инверсия (т. н. Вальдена обращемие, см.), изомеризация циклов, стерич. препятствия, асимметрии. синтез и др. Рацемизация состоит в том, что правый или левый изомер обыкно- венно под влиянием нагревания, действия ще- лочей, к-т и других химич. и физич. агентов переходит в свой антипод; при этом оптич. деятельность становится равной нулю. При из-
109 СТЕРЖНЕВОЕ ДЕЛО 110 вестных условиях можно бывает выделить ра- цемии. соединение, которое представляет собой непрочное молекулярное соединение правого . . и левого изомеров, в кристаллин, виде отлича- ющееся во многих случаях иным содержани- ем кристаллизационной воды по сравнению с оптич. антиподами и обладающее иными физич. константами—£°,л , уд. в. и др. С точки зрения пространственной, для того чтобы оптич. изо- мер перешел в свой антипод, достаточно, чтобы два заместителя у асимметрич. углерода по- менялись своими местами. Изучена и кинетика явлений рацемизации. При геометрич. пере- группировках также происходит обмен местами заместителей, причем цис-изомер переходит в транс-изомер. Этот процесс также происхо- дит обычно или под влиянием нагревания, или действия света, или действия различных химич. агентов. Так же, как и рацемизация, он идет часто в самом процессе синтеза. Геометрич. перегруппировки достигают различных преде- лов. Рацемизация может итти в ряде случаев, как напр. у хлор- и бромпропионовых эфиров, у бромянтарных эфиров, у многих комплекс- ных соединений и пр., сама собой—просто при стоянии. Тогда она называется аутораце- мизацией. Сами собой могут происходить и геометрич. перегруппировки. Несмотря на боль- шое количество (свыше 25) теорий, предложен- ных для объяснения вальденовского обращен ния, мы до сего дня не имеем надежного крите- рия для того, чтобы судить, в какой из реак- ций, в первой или второй, произошло измене- ние конфигурации в пространственно противо- положную. Вальденовское обращение изучено на многочисленных объектах и с различными агентами. Проблема пространственных пере- группировок в различных их видах является актуальнейшей проблемой современной С. Она является как бы частью обширнейшей пробле- мы химии—динамики внутримолекулярных ре- акций,— процессов изомеризации и процессов замещения. Молекула несомненно представляет собой" динамич. целое, способное к различного рода внутримолекулярным перегруппировкам, определить направление к-рых и является ин- тереснейшей задачей химии и с теоретич. и с практич. точки зрения для правильного на- правления синтеза нужных нам веществ. В С. мы всегда должны учитывать возможность пере- группировки и принять‘ее во внимание при определении строения. С дипамич. точки зре- ния заслуживает особого внимания и проблема асимметрич. синтеза. В природных условиях синтез протекает в большинстве случаев так, что в организме растения напр. непосредствен- но образуются правые или левые конфигурации ч веществ. Так образуются оптически деятельные ' белковые вещества, сахара и др. В условиях ! лаборатории обычно при синтезе правая и ле- вая формы соединения образуются в равных ко- личествах (см. Асимметрический углерод), и оптически деятельные формы мы получаем обыч- но путем расщепления рацемического соедине- ния на оптич. деятельные компоненты. Однако за последнее время мы имеем целый ряд работ, до известной степени разрешающих эту инте- реснейшую проблему. Очень ценны в этом от- ношении последние, сделанные уже в тридца- тых годах работы Куна и Брауна, а также Мит- челя, основанные на применении при синтезе кругового поляризованного света с длинами волн, отвечающими избирательной абсорбции синтезируемых продуктов. С. выдвинула еще целый ряд проблем, также динамич. характера, как зависимость величи- ны вращения от состава и строения молекул, от их насыщенности и ненасыщенности, от циклич. замыкания, от растворителя, от изби- рательного светопоглощения и пр. При этом поставлен вопрос о минимуме асимметрии, не- обходимом для создания в молекуле враща- ; тельной способности. Ныне эти проблемы на основе новейших представлений о природе хи- мического сродства и образовании молекул приобретают особо интересное направление. Подходя к изучению пространственного рас- положения атомов и динамики их взаимодей- ствия самыми разнообразными методами, со- временная С. решает т. о. важнейшую теоре- тическую проблему естествознания. Вместе с тем она дает в руки химику методы синтеза, имеющие первостепенное практич. значение. Синтез сахаров и других углеводов, терпенов, алкалоидов для своего решения требует не- пременно стереохимич. подхода. Будущее син- теза—синтез белковых веществ—неразрывно связано со С. и ее методами исследования. Тера- певтич. действие на наш организм алкалои- дов, терпенов и камфоры, имеющее огромное значение в медицине, для полного понимания этих процессов несомненно потребует учета данных С. В медицине на С. основаны извест- ные работы Эрлиха по вопросу о борьбе орга- низма с ядами. С. сыграла большую роль в изу- чении процессов брожения и различных про- цессов, связанных с действием энзим. Являясь по существу глубоко теоретическим отделом химии, уже и теперь С. дала ряд ценных прак- тических достижений. В дальнейшем развитии науки и техники ее практич. значение должно все более и более возрастать вместе с более глубоким внедрением теории в практику, вме- сте с более глубоким их взаимопроникновением. Лит,: Вант-Гофф, Расположение атомов в про- странстве, М., 1911; Чугаев Л., О химическом строе- нии комплексных соединений, СПБ, 1909; Успенс- кий А., Теория асимметрии молекулы, «ЖРФХО», часть химич., т. 45, отд. 2, стр. 1, СПБ, 1913; В альден П., Прошлое и настоящее стереохимии, Л., 1926; У с- пенский А., Вальденовское обращение, Л., 1926; « Тру- ды Ин-та химич. реактивов»,вып. 13—Комплексные соеди- нения, М.—Л., 1933; Рихтер Ф., Последние успехи в области стереохимии, «Успехи химии», М., 1933; W е г- пег A., Lehrbuch der Stereochemie, Jena, 1904; Pfeif- fer P. in A. Werners Neuere Anschauungen auf drin Gebiete der anorganischen Chemie, Brschw., 1923; Wittig G., Stereochemie, 1929 (готовится русский перевод). А. Успэнсннй. СТЕРЖНЕВОЕ ДЕЛО, изготовление стерж- ней, к-рые применяются в литейном деле для Фиг. 1. образования отверстий и внутренних полостей в отливках. В большинстве случаев стержни
Ill СТЕРЖНЕВОЕ ДЕЛО 112 готовятся в стержневых ящиках, внутренняя полость к-рых представляет собой точное очер- тание внешней поверхности стержня. Стержне- вой ящик должен иметь один или несколько разъемов, чтобы легко можно было вынуть стержень из стержневого ящика. На фиг. 1 дано изображение стержневого ящика для круглого стержня: а—сердечник, б—отдух, в—стержень, г—верхняя часть ящика, д— нижняя часть; на фиг. 2—для квадратного стержня (обозначения те же, что и на фиг. 1); на фиг. 3—для колена, где а—сердечник, б— восковой шнур, в—стержень. В виду того что стержень со всех сторон окружен металлом, вентиляция стержней приобретает особо важ- ное значение, т. к. недостаточное внимание к этому вопросу служит причиною брака значи- тельного числа отливок. Вентиляция стержней производится гл. обр. посредством закладыва- ния в стержень проволочек (на фиг. 4 показан стержневой ящик в рабочем положении с про- кладками для вентиляции перед заполнением его стержневым песком). В крупных стержнях для увеличения газопроницаемости и для облег- чения веса стержня прибегают к закла- дыванию кокса а (фиг. 5) в середину стержня; б—зака- лочная плита. От стержней кроме то- го требуется еще и. большая податли- вость, так как при остывании металл уменьшается в объ- еме (садится) и давит на стержень. Если стержень не обладает податли- востью, то в отлив- ке могут появить- ся трещины. Податливость стержней (в осо- бенности представляющих собой тела враще- ния) усиливают тем, что каркас стержня (пат- рон) обматывают одним или двумя рядами со- ломенного жгута; на соломенный жгут с по- мощью шаблона наносят слой глины, после чего стержень поступает в сушку. В процессе сушки соломенный жгут частично истлевает, и образовавшиеся вследствие этого пустоты уве- личивают, с одной стороны, газопроницаемость, а, с другой,—также податливость стерж- невой массы. В боль- шинстве случаев в литейной практике стержни подвергают- ся б. или м. значи- тельному ферро- статическому давлению металла, а потому от них требу- ется соответствую- щая прочность. Из- за этого применение стержней в сыром Фиг. 4. виде очень незначи- тельно и ограничивается областью мелких от- ливок. В большинстве случаев стержни при- меняют сухими. Чтобы придать стержню со- ответствующую прочность, при изготовлении его применяют проволочные или чугунные каркасы, являющиеся скелетом стержня (фиг. .6, где а—чугунный каркас, б—желез- ные острия, в—железные дужки). Материалом для изготовления сырых стерж- ней служит тот же формовочный материал, что Фиг. ‘I. и для изготовления опок. Сухие стержни го- товят из тощего песка (если они небольшие и набиваются в стержневых ящиках) или же из очень жирной земли, почти чистой глины (гл. обр. крупные стержни и те, к-рые готовят по ша- блону). Иногда кон- струкция отливок не позволяет применять стержни с проволоч- ными каркасами, па- пример при изгото- влении радиаторов, автомобильных ци- линдров и т. п., т. к. удаление таких сте- ржней чрезвычайно удорожило бы отлив- ку. В подобных слу- чаях стержни гото- вят из кварцевого песка, к к-рому при- бавляют различные связывающие веще- ства, например льня- ное масло (наилучшее связывающее вещество) и его суррогаты, патоку, канифоль, декстрин- г Речной песок ...... о,5.и3 .Масло льняное ..... 10 кг Канифоль............ . 5 кг Патока ............. 8 кг Декстрин ........ 3—4 кг 1Г 2 ч. речного песка 1 ч. песка крас- ного li/2 — 2% масла льняного 1% декстрина Выше даются два примерных рецепта состава стержневой массы с льняным маслом, хорощо оправдавших себя на практике. Льняное мас- ло мо.кет быть с большим или меньшим успе-
113 СТЕРИЛИЗАЦИЯ 114 хом заменено различными суррогатами, из Которых наиболее распространены сульфатный щелок, различные минеральные масла в смеси с льняным маслом. В смысле прочности и дру- гих качеств стержни с суррогатными вяжу- щими веществами мало в чем уступают стерж- ням, изготовленным из стержневой массы с льняным маслом, но они обладают гигроско- пичностью в значительно большей степени, не- жели льняные стержни, и потому не могут ле- жать в запасе по нескольку дней. Для эконо- мии расходования связующего масла песок д. б. свободен от извести, глины, солей и раз- ных к-т. Большое значение имеет и выбор воды, употребляемой для увлажнения стержневой массы, так как загрязненная к-тами и другими вредными примесями вода губительно дейст- вует на качество стержней, изготовленных из очень хорошего песка. Проведенные в Англии исследования местных песков показали, что прочность стержней при одном и том же рас- ходе масла (2%) изменялась в пределах 5— 24 кг/см2. Выбор песка зависит от рода связы- вающего вещества, напр. для льняного масла песок должен иметь такую зернистость, чтобы не менее 70% зерен имели диам. 0,2—0,3 льм при условии, чтобы в нем не было зерен меньше 0,1 и больше 0 ,5 мм. Химич, состав должен удо- влетворять следующим требованиям: 99% SiO2 и не более 1% А12Оа. Сухие стержни обязательно красят формо- вочными чернилами, за исключением очень мелких стержней (до 10 .мл в диам.). Окраска производится или просто кисточкой, или пуль- веризацией, или же погружением стержня в чернила. Помимо обычных формовочных чер- нил для окраски стержней применяют раствор талька, магнезии и т. п. В последних случаях стержни получают белую окраску, на которой рельефно выступают дефекты стержня вроде трешин и т. п. При массовом изготовлении стержней ручной труд заменяется машинным как наиболее полно обеспечивающим точность, однородность продукции и наиболее высокую производительность. Для изготовления круглых и призматич. стержней применяют машины, аналогичные машинам, применяемым в колбасном производ- стве. Гораздо более совершенным представля- ется способ приготовления стержней посред- ством вдувания стержневой массы в соответст- вующий стержневой ящик; этим способом мож- но готовить стержни самых разнообразных очер- таний (фиг. 7). Способ работы заключается в сле- соответствующий стержневой ящик, затем на него опускают верхний кожух и начинают вдувать стержневой песок посредством сжа- того воздуха. Сжатый воздух, проходящий че- рез стержень при его изготовлении, делает по- следний достаточно пористым, не уменьшая в то же время ого прочности. Производитель- ность подобной машины (Деммлер) для неболь- ших стержней составляет ок. 200 шт. в час. Ма- шина расходует 0,4—0,6 лг воздуха в мин. при давлении 5—6 atm для песчаных стержней и 6—7 atm для стержневой массы с примесью глины. Машина может готовить стержни 25— 250 мм в длину и 25—180 льи в ширину. За по- следнее время стержневые работы расширяют область своего применения: стремятся полу- чить посредствомстер- жней не только внут- реннее, но также и внешнее очертаниефо- рмы. Это дает целый ряд преимуществ: бы- строту исполнения, возможность пользо- вания трудом необу- ченных рабочих для производствасложпых формовочных работ, гарантию точности ра- боты, уменьшение бра- ка, большую произво- дительность плошади и рабочей силы, а так- же значительную эко- номию в расходах па инвентарь. Главная работа в данном слу- чае падает на долю конструктора-литейщика, к-рый должен так сконструировать стержневые ящики, чтобы отдельные стержни легко можно было собрать, установить и проверить шаблоном правильность установки их. Недостатками это- го способа являются обязательная сушка стер- жней (автоблоки как правило отливаются в сы- рые формы) и более дорогая стержневая масса (масляные стержни). Лит.: Рубцов Н., Механизация литейного дела, М„ 1931; Оргасправочник, ч. 2, Литейное дело, 2 изд., М., 1926; Рубцов Н. и Шестопалов В., К вопросу изготовления масляных стержней, «Литей- ное дело», 1930, S; Irresb erger С., Die Formstoffe u. Hire Aufbereitung, B., 1922. H. Рубцов. СТЕРИЛИЗАЦИЯ, обработка какого-либо предмета так, чтобы он был свободен от живых микроорганизмов, т. е. стал бы с т е р и л е н. С. достигается различными методами: термин, обработкой, т. е. нагреванием, фильтрованием через бактериальные фильтры [свечи Шамбер- лана. Э.К.-фильтры сист, Зейца(см. Соки)),при- менением антисептических веществ (см.), а также действием электричества и ультракорот- ких радиоволн. В пищевой технике чаще всего применяется С. нагреванием при t° в 100° и вы- ше. Для С. металлич. вещей и стеклянной по- суды пользуются сухим жаром, т. е. нагрева- нием в горячем воздухе до t° в 150° в течение часа. Существуют споры микроорганизмов, которые умерщвляются лишь трехчасовым пре- быванием в горячем воздухе при 140°; если же действовать (° в 150°, то по прошествии одного часа можно быть уверенным, что все микроорга- низмы убиты. Но там, где возможно, лучше и для С. посуды пользоваться влажны м па- ром (в виде водяного пара), действующим гораз- до сильнее и убивающим споры скорее, чем су- хой жар той же Г. Это объясняется тем, что от влажности структура оболочки спор становится более рыхлой и ее способность пропускать теп- лые лучи увеличивается. С. нагреванием—ос- новной процесс консервного производства (см. Консервное дело). Под влиянием высоких ta микроорганизмы погибают, вследствие того что протоплазма в них свертывается и жизненные процессы становятся невозможными. Вегета- тивные формы микроорганизмов убиваются нагреванием значительно легче, чем споры их. На этом основана пастеризация (см.).
115 СТЕРИНЫ 116 ливают равный объем конц. серной к-ты; раствор ста- новится сперва кроваво-красным, затем пурпурно-крас- ным; при обработке того же раствора несколькими кап- лями ледяной уксусной к-ты,-после приливания по кап- лям серной к-ты, получается розово-красный цвет, посте1- пенно переходящий сперва в голубой, затем в зеленый. Физиологически важное значение холесте- рина—его антигемолитич. действие: он препят- ствует гемолизу (выделению гемоглобина из красных кровяных телец), происходящему от различных причин, напр. в результате мышья- кового отравления или от действия сапонинов (см.), с которыми, а также с дигитонином, хо- лестерин вступает в химич,- соединение и тем препятствует гемолизу. Из соединений холесте- рина наибольшее значение имеют его сложные эфиры с насыщенными жирными к-тами: х о- лестерилацетат, служащий для рас- познавания холестерина (отделение от фитосте- рина), пропионат, изобутират, пальмитат и др.; большинство из них находится в жиропоте на- ряду со свободным холестерином. Из других зоостеринов второстепенное значение имеют: ко пр остерия С27Н*яО, находящийся в человеч. испражнениях, к-рый легко отделяется от холестерина благодаря тому, что он как предельный спирт не при- соединяет брома; в испражнениях травоядных (лошади) найден гиппокопростерин, высокомолекуляр- ный спирт (Сг?Н54О или Сг7Н55О) с бблыпим содержанием водорода, чем вышеописанные С. (есть предположение, что гиппокопростерин не есть продукт обмена веществ животного, но переходит без изменения из травы, служа- щей животному пищей). Из кремневых губок выделен спонгостерин, изомер копростерина; из жировых веществ куколки шелковичного червя выделен б о м- бицестерин, изомер холестерина, от к-рого отли- чается кристаллич. формой; в лучах иглокожих найден С. стел л астерия, дающий, как и холестерин, химич. соединение с дигитонином. Фитостерины не встречаются в жи- вотном мире. Среди них есть одноатомные и многоатомные спйрты, из к-рых только послед- ние оптически активны (б. ч. вращают влево). Наиболее изучен ситостерин, изомер хо- лестерина, впервые выделенный из ростков ржи; он чаще встречается в смеси с другими С. (в льняном масле, в почках клевера); встреча- ется как в' свободном состоянии, так и в виде глюкозидов; кристаллизуется из разбавлен- ного спирта (кристаллогидрат) в виде листоч- ков, из эфира (безводный)—в иглах; у безводно- го 138°; легко растворяется в эфире и хло- роформе, трудно—в холодном и легко—в горя- чем спирте; оптически активен, [a]D = — 33,9°; цветные его реакции аналогичны цветным реакциям холестерина (см. выше), к-рому он подобен в химич. отношении: он дает дибромид, | окисляется в кетон, ситостенон С27Н44О, т. е. является тоже ненасыщенным вторичным спиртом; легко ацетилируется. Ситостерин очепь распространен в растительном мире: встречается в растительных маслах (хлопчат- никовом, ореховом и др.), в картофеле, мор- кови, брюкве и др., чаще в смеси с другими фитостеринами. Из других фитостеринов нужно назвать стигма- с т е р и н—О. моркови, бобов сои; .6 р а с си к а сте- р и н—с. репы и др. Низшие растения также содержат С.:*в спорынье найден эргостерин, близкий к хо- лестерину, в грибах— ф у нги ст ер ин. Из много- атомных С. можно указать на бетулип из коры березы, ар ни д о л из почек арники и др. К с. близко подходят т. н. резиноловые спирты, как э й ф о р б о и, л у п е о л и др. Исследование С. имеет важное значение для пищевой пром-сти, т. к. позволяет по присут- ствию того или иного С. в жире определить происхождение последнего (растительный^жи- вотный или смесь их). Лит.: Meyer V. u. Jacobson Р., Lehrb. d. organ. Chemie, 2 Aufl.,B. 2,T. 4, В.—Lpz., 1924; Ab d e r- h a 1 d e n, Lehrb. d. physiol. Chemie, 4 Aufl., T. 1, B.— W., 1920, p. 248, 255, 326, 331. H. Ельцина. В консервной промышленности всегда поль- зуются С., т. е. нагреванием продукта при 100° и выше (фруктовые компоты и томат-пюре при 100°, овощные консервы при 110—118°, мясные при 114—120°, рыбные при 110—115°) в течение определенного времени; при таких t° погиба- ют обычно и споры. С. консервов при 100° ведет- ся в открытых стерилизаторах, при 1° выше 100° ПОЛЬЗУЮТСЯ автоклавами. ф. Цереаитинов. Лит.: см. Консервное дело и Соки. СТЕРИНЫ, группа органических соединений спиртового характера, широко распространен- ных в мире растений и животных и имеющих чрезвычайно важное биологическое значение. Представителем С. является холестерин, впервые найденный в желчных камнях у чело- века. В растениях были найдены С., изомерные холестерину и близкие к нему как по химич. составу, так и по физиологии. функции. Аб- дерхальден соединил их в одну группу под об- щим названием С., разделив назоостери- н ы (С. животного мира) и фитостерины (С. растительного мира). С.—бесцветные, б. ч. хорошо кристаллизую- щиеся тела, растворимые в органич. раствори- телях, плохо—-в воде, по химич. функции— спирты, б. ч. одноатомные (на 1 атом О в них приходится 274-30 атомов С и 464-50 атомов Н), хотя встречаются среди них и многоатом- ные спирты. В физиология, литературе С. вме- сте с другими компонентами клетки, имеющи- ми по растворимости сходство с жирами, объе- диняют под общим названием липоидов. С. сравнительно редко встречаются в свобод- ном состоянии, чаще в виде сложных эфиров и глюкозидов (в растениях). Несмотря на широ- кое распространение С. в природе («нет ни одной живой клетки без С.»,—Абдерхальден) роль их в жизни клетки еще не выяснена. Ис- следование структуры и значения С.—-важная биологическая проблема. - Представитель зоостеринов, холестерин С27Н46О, одноатомный вторичный спирт, ненасы- щенный (легко присоединяет бром, давая ди- бромид); иглы с t°„. 148,5°, нерастворимые в во- де, трудно—в спирте и ацетоне и хорошо рас- творимые в бензоле, пиридине, эфире и серо- углероде; оптически активен; раствор в хло- роформе вращает влево, [a]D=—37,8°. Строе- ние холестерина не вполне установлено. Ему соответствует углеводород холестан С27Н48; -окислением холестерина получается кетон х о- лестенон С27Н44О. Холестерин находится гл. обр. в виде сложных эфиров в различных тканях животных организмов, в свободном со- стоянии —• в мозгу, головном и спинном (до 10% высушенного вещества), в красных кро- вяных тельцах, в желчи, в почках, в молоке, в мышцах; в свежеснесенных яйцах он нахо- дится в свободном состоянии; при высижива- нии яиц все большее его количество переходит в сложные эфиры, количество которых доходит до 40%. Все животные жиры содержат холе- стерин, чем они отличаются от растительных жиров, в которых он отсутствует. Большие количества холестерина находятся в жиропоте в виде сложных эфиров высокомолекулярных жирных к-т. Добывают холестерин из желчных камней или из головного мозга; после высуши- вания и измельчения материал смешивают с гипсом и незначительным количеством песка и после - нескольких часов стояния из отвердев- шей массы экстрагируют холестерин ацетоном. Для определения холестерина служат многие цвет- ные реакции: к раствору холестерина в хлороформе при-
117 СТЕХИОМЕТРИЯ 118 СТ ЕХИОМ ЕТРИЯ, учение об изменении свойств веществ при определенных изменениях их ка- чественного и количественного состава, выра- .жаемого химич. ф-лами; обычно под С. подра- зумевают и учение о самом химич. составе ве- ществ, т. е. о методах установления химич. ф-л и ур-ий на основании аналитич. данных. После определения (путем химического ана- лиза) элементов, входящих в состав данного вещества, и их количественного соотношения сначала устанавливают его «брутто-формулу», дающую относительное число различных ато- мов в молекуле. Для этого относительное весо- вое количество каждого элемента (процентное содержание) делят на его ат. в. и выражают полученное соотношение в целых числах; напр. для вещества, состоящего из С, N, Ни О и по- казавшего при анализе следующее относи- тельное содержание (т) этих элементов (на 1 г): Элемент .... С Н О N т........... 0,3139 0,01320 0,4888 0,1834 путем, деления этих количеств на соответствую- щие ат. веса получаются след, атомные коли- чества: для С—0,3139 : 12=0,02615; для Н— 0,01320 : 1,008=0,01310; для 0—0,4888: 16,0= =0,03055; для N—0,1834 : 14,008 = 0,01304. Чи- сла для N и Н практически одинаковы (в пре- делах аналитических ошибок) и меньше дру- гих. Для получения целых чисел делят снача- ла все количества на 0,01310, причем полу- чается С1>995; N11OI1S; Hi; 02>зз;. Коэфициенты С и N столь мало отклоняются от целых чи- сел, что м. б. приняты равными 2 и 1, для О это недопустимо. Т. к. дробные коэф-ты на основании атомной теории исключены, то для превращения 2,332 в целое число все коэф-ты ф-лы надо помножить на нек-рый фактор (це- лое число). Из возможных факторов наимень- шим является 3, так как 3x2,332= 6,996, что в пределах возможных ошибок соответствует 7. Т. о. в качестве наименьшей «брутто-формулы» получается C6H3N3O7; само собой разумеется, что всякое кратное этой формулы также воз- можно. Для того чтобы установить, соответ- ствует ли данному веществу формула C0H3N3O, или (C0H3N3O7)2 или (C6H3N3O7)3 и т. д., апали- тич. данных недостаточно; для этого необхо- димо определить его молекулярный вес (см.). Написанным трем ф-лам папр. соответствуют мол. веса 231,462 и 693; если молекулярный вес вещества, определенный опытным путем, равен 459, то ему соответствует ф-ла (C0H3N3O7)2. На основании физич. свойств и различных химич. превращений вещества далее устанавливают взаимное пространственное расположение ато- мов в молекуле—определяют его структур- ную формулу. Лит.: V a n't Hoff, Anslchten fiber die organlsche Chemie, Brschw., 1877; Ostwald W., Lehrbuch der allg. Chemie, Tell l,Lpz., 1893. И. Назарновский. СТИРАКС, с т о p а к с, смола (бальзам) деревьев, принадлежащих к видам амбрового дерева (Liquidambar), растущих в М. Азии и Сирии, в Центральной и Приатлантич. С. Аме- рике, в Китае, на Яве и. Суматре. Известны так- же в Европе, в Калифорнии и в Японии раз- личные виды того же рода. Наибольшее про- мышленное значение принадлежит виду L. orientalis из М. Азии и Сирии. Древесина его обладает характерным запахом и поступает на рынок как ценный материал; древесина аме- рик. амбрового дерева тоже весьма ценится и поступает на рынок под названием атласного ореха, а также как заменитель настоящего ореха. При поранении надрезом или ударом молодой древесины из нее выделяется бальзам, т. н. ж и д к и й С. (Styrax liquidus), продукт, как выяснено И. Меллером, патологич. проис- хождения, т. к. в нормальном состоянии как в коре, так и в древесине отсутствует. Рыночные сорта. Различают гл. обр. следующие сорта С. 1) Жидкий С.—те- стообразная мутная клейкая и вязкая масса уд. в. 1,112—1,115; цвет—от серого до бурого с приятным запахом, напоминающим бензой- ную смолу. Под микроскопом в жидком С. раз- личимы-шарики бальзама, кристаллы корич- ной к-ты и остатки растительной ткани. 2) С. з е р и о в о й—удлиненные зерна в несколько мм- поперечного сечения, искусственно полу- чаемые из старого затвердевшего жидкого С. 3) С. очищенны й—коричневая, в тонком слое просвечивающая масса сиропообразной консистенции, при нагревании теряющая уже не больше 10 весовых %; получается спирто- вой вытяжкой сырого С. 4) Курительная кор а—остаток после выварки и прессовки древесины и коры стираксового дерева, содер- жащий ок. 50% бальзама. 5) С. о б ы к н о- венный, темнокоричневая землистая масса,— искусственный продукт, смесь курительной коры с ’/8 (по весу) жидкого С. и другими расти- тельными смолами (корицы или кассии); со- держит различимые под микроскопом (после обработки спиртом и затем разбавленной хро- мовой к-той с серной к-той) остатки раститель- ной ' ткани. 6) Стираксовая эссен- ц и я—получается дистилляцией С. 7) А м е- риканский С., или сладкая смола, а так- же красная смола чрезвычайно похожи на настоящий стиракс. 8) Гондурасский бальзам, неправильно называемый иногда «белым перуанским бальзамом», уже много ве- ков добывавшийся туземцами. 9) Формоз- ский С. Наряду с вышеперечисленными ви- дами С., к-рые (в Европе с 17 в.) считаются на- стоящими, известен также С. древни х— твердый смолистый продукт, получающийся по Визнеру из Styrax officinalis, растения из се- мейства Styraceae. На современный рынок этот продукт поступает как обычный С. Химический состав С. весьма ко- леблется в зависимости от производящего вида и условий добычи. По Чирху состав С. ха- рактеризуется примерными данными: 14% во- ды, 47% коричной к-ты—половина в свободном состоянии и половина в виде эфиров, амилового (стирацина) и фенилпропилового, и смоляного спирта (сторезинола); ок. 2% стирола и вани- лина. С водяным паром отгоняется 0,5% (а под давлением ок. 1%) масла, от с.ветложелтого до темнобурого цвета; уд. в. масла 0,950—1,050; уд. вращение [a]D от —35° до +1°; показатель преломления 1,5395—1,5653; кислотное число 1—26; число омыления до 130. Состав масла: терпен стиролен (фепилэтилеи); спирты—бен- зиловый, фенилпропиловый, коричный; эфи- ры—коричные (этилового, бензилового, фенил- пропилового и коричноамилового спиртов); альдегиды—вацилин и стирокамфены. Применяется С. преимущественно в произ- водстве душистых веществ—различных кури- тельных составов (жидкостей, порошков, бу- маг, свечей), мыла и духов, причем в последние С. входит как для удешевления смеси и смягче- ния запаха эфирных масел, так в особенности в качестве фиксатора. Слабость собственного запаха С. повела к предложению изготовлять
119 СТИРАЛЬНЫЕ МАШИНЫ 120 темные, сильно пахнущие растворы путем про- грева в сосуде при t° выше 200° смеси толу- анского бальзама со С.; при прогреве необходи- мо следить, чтобы не образовалось пригорелых веществ. Остаток отгонки смешивают с 20— 60% эфиров коричного или бензилового спирта (бензойной или коричной к-ты), причем сюда м. б. добавлены продукты отгонки, получен- ные при прогреве. Предложен также состав из С. под названием ст и рези на в качестве за- менителя канадского бальзама в микроскопии, практике; для изготовления стирезипа раствор С. в бензоле (1 : 5 по весу) разбавляют бензином до тех пор, пока из жидкости не отделятся смо- лы. В медицине С. применяется при кожных заболеваниях. Американский С., содержащий изомер сторезинола—сторезинол с правым вра- щением,—идет преимущественно как составная часть жевательной смолы, весьма распростра- ненной в Америке и еа последнее время входя- щей в употребление и в Европе. Лит.: Клинге А., Сборник технохимич. рецептов, вып. 12, П., 1915; его ясе, Парфюмерия, 5 изд., Л., 1928; Wolff Н., Die natiirlichen Harze, Sig., 1928; Wolff H., Harze u. Balsame (Wiesner J., Die Rolistoffe des rflanzenreichs, В. 1, 4 Aufl., Lpz., 1927); Warburg 0., Die Pflanzenwelt, B. 2, Lpz.—W., 1921; Jeancard P., Les parfums, P., 1927. П. Флоренский. СТИРАЛЬНЫЕ МАШИНЫ, см. Прачечные. СТИРАЛЬНЫЕ ПОРОШКИ, различные соста- вы, применяемые в технике и в домашнем хо- зяйстве вместо мыла. По составу их можно разбить на две группы: 1) м ы л ь н ы е С. п., состоящие из смеси мыла и соды с примесью иногда небольшого количества жидкого стекла и других наполнителей; 2) суррогатные С. п. (не содержащие мыла или содержащие его в незначительном количестве—менее 5%), известные в продаже под названием «бельевой соды». Они состоят из кристаллич. или каль- цинированной соды или из смеси соды в раз- личных пропорциях с жидким стеклом, глау- беровой солыо и другими веществами. За гра- ницей широкое применение получили С. п., со- держащие перекисные соли (перборат натрия и др.), разлагающиеся при растворении в воде с выделением активного кислорода, благодаря чему (в отличие от мыла и других С. п.) обла- дают не только моющей, но также и отбеливаю- щей способностью по отношению к волокнам хл.-бум. или льняной ткани. От С. п. обычно требуется, чтобы они были мелкими, достаточ- но сухими, но в то же время несколько жирны- ми наощупь, а также чтобы они имели белый цвет и обладали приятным запахом. Хорошие С. п. должны полностью растворяться в воде, давать обильную пену и обладать надлежащей моющей способностью. Помимо С. п. в продаже встречаются также стиральные составы в виде густой пасты или жидкости. Производство С. п. получило, особенно в Зап. Европе и Америке, довольно широкое раз- витие благодаря низкой цене и более удоб- ному экономному применению их по сравнению с кусковым мылом (количество употребляемого при стирке С. п. может быть точно дозировано). 1) Мыльные С. п. Содержание в мыльных С. п. жирных к-т колеблется в широких преде- лах—от 5 до 40%. Мыльные препараты почти из чистого мыла получаются путем измельчения высушенного ядрового мыла и применяются в парфюмерии (порошки для бритья и др.), в медицине, для промывки шелка и других це- лей. В качестве жира применяют олеин, коко- совое масло, сало, пальмовое масло, а также мыльные отбросы и щелочные мыла; иногда пользуются также отбросными жирами, кани- фолью, нафтеновыми кислотами и т. д.; полу- чаемые из них С. п. более низкого качества: обладают неприятным- запахом и окрашены в б. или м. темный цвет. Вместо жира рекомен- дуется применять выделенные из него жирные к-ты с целью использования остающегося при обмыливании глицерина, а также в виду того, что остающийся глицерин в С. п. делает его более гигроскопичным. Жирные к:-ты пальмо- ядерного масла дают хорошо пенящиеся С. п. Жидкие жиры или жирные к-ты с низкой 4°ял. более пригодны для С. п., применяемых при комнатной t°; для стирки в горячей воде при- годнее твердые жиры, содержащие стеарино- вую и пальмитиновую к-ты. В практике б. ч. применяют смесь тех и других вместе. Количе- ство соды изменяется также в широких пре- делах, напр. отношение соды к мылу в различ- ных С. п. колеблется от 1 :1 до 4 :1. В неболь- ших количествах сода благоприятно действует на моющую способность, препятствует слежи- ванию порошка при хранении его в пакетах, нейтрализует кислые соединения загрязнений ткани и способствует эмульгированию жиров и минеральных масел; очень большое содер- жание соды оказывает отрицательное действие на смачивающую способность, понижает пено- образование и способность диспергировать и адсорбировать механические загрязнения (за исключением мыльных растворов из канифоли и высокомолекулярных пафтеновых к-т); отно- шение соды к мылу не должно превышать 2:1. Хорошее эмульгирующее действие производят аммиачные жирные мыла в виду их легкой диссоциации в растворах. С. п. содержат также небольшое количество жидкого стекла. Послед- нее обладает слабой моющей способностью, а при более высоком содержании оказывает даже вредное влияние, повышая зольность волокон и делая их грубыми и ломкими. В низкие сорта С. п. добавляют глауберову соль, мел, тальк, картофельную муку, буру и другие наполни- тели, к-рые, не обладая сами по себе моющей способностью, понижают полезное действие мыльных растворов и имеют различные недо- статки; наир, глауберова соль при повышении 4° плавится в собственной кристаллизационной воде, благодаря чему затрудняется измельчение на вальцах и готовый продукт получается влаж- ным. Мел, тальк и другие нерастворимые в воде примеси механически понижают прочность во- локон, остаются в них после стирки и выделя- ются затем при сушке и употреблении тканей в виде ныли. Нередко к С. п. прибавляют для получения определенных свойств, в не- большом количестве и другие вещества, напр. дезинфицирующие (карболовую и салицило- вую к-ты), душистые вещества и др. Пример- ный состав С. п.: 10% жирных к-т пальмо- ядерного масла, 8% NaOH 30э Вё, 35% каль- цинированной соды, 15% жидкого стекла 38° Вё и 32—35% воды. С. п. более высокого качества содержат 30% жирных к-т и 20% общей щелочи, перечисленной на Na2O. Приготовление мыльных С. п. На небольших предприятиях сначала полу- чают обычным путем мыльный клей (для обмы- ливания жиров применяют едкую щелочь, для обмыливания жирных кислот—соду), к к-рому в том же котле или в специальной мешалке прибавляют определенное количество каль- цинированной соды и жидкого стекла. После
121 СТОК 122 тщательного перемешивания массу выливают в плоские ящики или на бетонный пол; охлаж- денную и высохшую мыльную массу измель- чают сперва на вальцах и затем на специаль- ных мельницах, после чего С. п. отвеивают воздухом или просеивают через сито для отде- ления крупных частиц, к-рые снова подвер- гают измельчению. При перемешивании со- ставных частей, чтобы сделать массу более*по- ристой, через нее продувают воздух; охлаж- дение ее часто производят искусственным пу- тем, а для развески готового С. п. применяют специальные дозировочные машины. На больших предприятиях в настоящее время при- меняют способ распыления мыльной массы сжатым воз- духом. Установки, работающие по этому способу, состоят (см. фиг.) из обогреваемой мешалки А, в н-рой мыльный клей смешивается с содой и жидким стеклом, после чего масса спускается в герметически закрытый и обогревае- мый сборник В. Из последнего мыльная массйГ подается сжатым воздухом, поступающим из компрессора В', в верхнюю часть цилиндрической башни С, где она при по- мощи специальных сопел О раздробляется иа мельчайшие частицы, которые при этом охлаждаются сильной струей холодного воздуха, вдуваемого вентилятором D, затвер- девают и падают на дно башни, откуда автоматически выводятся через шлюз на транспортер Е и направляются в упаковочное отделение. Часть стиральных порошков, увлекаемая вместе с воздухом, отсасываемым из нижней части башни С эксгаустером L, оседает в уловителе К и затем в рукавных фильтрах. Действие С. п. на прочность ткани при от- сутствии в С. п. вредных примесей не превы- шает по вредности действия обычного мыла; при употреблении С. п., содержащих отбели- вающие вещества, ткани вследствие выделе- ния активного кислорода подвергаются ослаб- лению своей прочности больше, чем при стирке обыкновенным мылом. Нек-рые исследователи считают, что содержание в С. п. 5—10% отбе- ливающего вещества, напр. пербората натрия (0,5—1% активного кислорода), причиняет при правильном употреблении С. и. лишь не- значительное ослабление прочности, т. к. часть отбеливающего вещества разлагается ужо при хранении С, п., другая часть расходуется на окисление загрязняющих веществ и только незначительная часть активного кислорода действует непосредственно на волокна ткани. Во избежание преждевременного разложения С. п. с отбеливающими веществами не должны содержать свободной влаги или большого ко- личества кристаллизационной воды, ненасы- щенных и свободных жирных к-т, а также тя- желых металлов (Си, Fe и др.). Вместо пер- бората натрия можно пользоваться перкарбо- натом или персульфатом натрия (последний разлагается только в горячей воде). Из С. п. с активным кислородом наиболее известен т. н. перси ль; состоящий из 30% жирных к-т, 19% щелочей, пересчитанных на Na2O,1% ак- тивного кислорода в виде пербората натрия и небольшого количества жидкого стекла. 2) Суррогатные С. и. Бельевая сода, применяющаяся в СССР, состоит из смеси 80% кальцинированной соды и 20% поваренной со- ли. За границей состав суррогатных С. п. бо- лее сложен; в большинстве случаев—это смесь в различных пропорциях кальцинированной и кристаллич. соды, жидкого стекла, глаубе- ровой соли и других веществ. Для примера укажем несколько составов С. п.: 1) 25 кг жидкого стекла 38° вё хорошо перемешивают в мешалке с 25 кг воды, раствор нагревают и прибавляют 50 кг соды. После охлаждения в плоских ящиках или на полу массу измельчают и развешивают в пакеты; 2) 40 ч. содел и 60 ч. жидкого стекла,38° Вё хорошо перемешивают и вы- пускают в виде пасты или уплотняют добавлением мела и других наполнителей. Моющая способность таких со- ставов незначительна и обусловливается гл. обр. трением при стирке. Поэтому к таким составам за границей часто прибавляют отбеливающие вещества, напр.: 40 кг жид- кого стекла 38° Вё, 25 кг кристаллич.соды и 25 кальци- нированной соды. Сначала нагревают жидкое стекло, разводят в нем кристаллическую соду и затем получен- ную жидкость тщательно перемсЕпивают с кальциниро- ванной содой. После этого массу измельчают и к порош- ку добавляют 1—3% пербората патрия. Для увеличения пены к С. п. прибавляют Ъ—3% сапонина. Суррогатные С. п. часто употребляют для смягчения жесткой воды. В этом случае их состав примерно следующий; 40 ч. кристаллич. соды, 20 ч. поташа, 15 ч. кальцинированной глауберовой соли и 25 ч. кристаллич. глаубе- ровой соли. Суррогатные С. п. как содержа- щие большое количество щелочи не приме- няются для очистки животных волокон. Лит.: Тютюнников Б. и X о л о до в екая Р., Опыт изучения состава стиральных порошков, «Ма- слоб.-жировое дело», М., 1929, 11 и 12; Полчани- н о в Л., Механизмы насыпки и упаковки при производ- стве стиральных порошков, там же, 1930, 3; Т ю т ю н- ников Б. и Маркман А., Технология жиров, т. 2, М.—Л., 1932; D a v i d s о h n T., «Chem. I'mschau auf dem Gebiete d. Fette, Oele, Wachse u. Harze», Stg., 1929, 23; Deite C_, D^itsche 'Waschmittelfabrik.ation, B., 1920; Walland H-, Kenntnis d. Wascli-, Bleieh- u. Appreturmittel, 1913; Ullm. Enz., B. 10. П. Черенмн. СТОН воды, стекание воды из более повы- шенных мест в более пониженные места. Вода, попадающая на землю в виде атмосферных осадков, частью испаряется и просачивается, а частью стекает по поверхности. Поверхно- стный С. зависит от свойств и состояния поч- вы и от уклона поверхности. Он тем больше, чем менее проницаема почва, чем меньше рас- тительности на ней и чем сильнее уклон её поверхности. Чем меньше С., тем больше испа- рение (см.) и просачивание (см.). Поверхностный С. имеет место обыкновенно’ только при лив- нях и внезапном таянии снега, в особенности на еще неоттаявшей почве, и преобладает в гористой местности. Вследствие быстроты дви- жения воды поверхностного стока последний часто бывает причиной высокого уровня вод в водоприемнике. . Многочисленные факторы влияют на С.: а) Климатические и метеороло- гические факторы: количество атмосфер-
123 СТОК 124 ных осадков, их интенсивность и частота, их продолжительность и распределение по вре- мени и пространству, вид осадков и характер таяния твердых осадков; испарение; просачи- вание; влажность воздуха; температура; ве- тер; атмосферное давление, б) Топогра- фии. и гидрографич. факторы: ве- личина площади бассейна, его форма и рель- еф; наличие озер и болот, в) Почвенно- геологические и растительные факторы: проницаемость и влагоемкость почв, почвенно-геологическсе строение, физическое состояние почвы (сухость, влажность, мерз- лота и т. д.); характер и распространение растительного покрова, г) Культурно- хозяйственные факторы: гидротехни- ческие сооружения, способ ведения сельского И лесного хозяйства, потребление воды для разных целей. Все эти факторы различны для каждого бассейна и некоторые из них измен- чивы даже за сравнительно короткий проме- жуток времени. Так например, для бассейна р. Волги выше г. Ярославля за 36 лет (1877— 1912) сток за март—май месяцы равнялся 57,5% от среднего годового С., равного 38 000 млн. .и3; для бассейна реки Волги выше села Вязовых за 10 л. (1903—1912) весенний С. составлял 62%, летний—16%, осенний—10% и зимний—12% от среднего годового С., рав- ного 116 000 млн. .и3. Чем меньше бассейн, тем более колеблются факторы С., а следовательно и С. для всего бассейна. Ливни и интенсивные дожди на малых бассейнах могут играть боль- шую роль, увеличивая сток до размеров на- воднения (см.); для больших же бассейнов на образование паводка (см.) могут влиять лишь продолжительные обложные дожди, захваты- вающие значительную часть площади бассейна. Наибольшая опасность от наводнений и более значительные паводки бывают в бассейнах с веерообразным расположением притоков; при удлиненной же форме бассейна с соответству- ющим расположением притоков паводки ме- нее значительны. Как величина и форма бас- сейна, так и рельеф его оказывает заметное влияние на продолжительность и замедление С. Чем круче склоны бассейна и чем расчлененнее рельеф, тем быстрее С. Существенное значе- ние для С. имеют болота, поглощающие боль- шое количество воды, к-рое остается в них без движения и испаряется в атмосферу, умень- шая С. воды в реки. Поэтому осушение болот обыкновенно увеличивает С. По Толкмитту скорость передвижения воды в болотах не пре- вышает 40—60 мм!ч, т. е. перемещение на 1 км может осуществиться в течение 2—3 лет. Этим объясняется незначительность меженнего расхода рек с заболоченными районами. Озера в отношении абсолютной величины С. большей частью играют менее значительную роль, чем болота. Притекающая в озеро вода задержи- вается и частью поглощается им, уменьшая С. ее из озера, причем разница между количеством притекающей в озеро и вытекающей из него воды тем больше, чем больше озеро. Моховые болота задерживают влагу только до своего насыщения и играют поэтому небольшую ре- гулирующую роль в отношении паводков и ве- сенних половодий. Низинные же болота и в особенности озера оказывают значительно большее влияние на регулирование С. и при- том тем большее, чем больше площадь болота или озера. Так, р. Нева с бассейном в 282 тыс. км2, имеющая в своем бассейне озера: Ладож- ское, Онежское и Ильмень, имела за период времени 1881—1910 гг. амплитуду колебаний горизонтов у Ивановских порогов 3,46 м, в то время как река Окй, с бассейном в 246 тыс. км2 и без озер показала за тот же промежуток времени амплитуду колебаний горизонтов у г. Горького 12,95 .и. Поверхностный сток боль- ше в грунтах влагоемких, но мало проницае- мых (суглинок, торф, чернозем), чем в грунтах мало влагоемких и проницаемых (песок). На равномерность речного С. оказывают суще- ственное влияние песчаные и другие водопро- ницаемые на большую глубину отложения, ко- торые играют роль подземных водоемов, мало доступных испарению и служащих для медлен- ного и равномерного питания рек и для под- держания их меженнего дебита в годы, бедные атмосферными осадками. Ход стока играет су- щественную роль в водном строительстве, т. к. он редко совпадает с расходом воды, так что в нек-рое время года имеется избыток воды, под- лежащий отводу, в другое же время года обна- руживается недостаток воды, требующий ме- роприятий для его покрытия. Сток м. б. охарактеризован четырьмя спосо- бами: а) количеством стекающей воды в м31ек', б) удельным С., или модулем стока, вы- раженным в м3/ск или в л'/ск на 1 км2 пло- щади бассейна, причем средний многолетний модуль называется нормой стока; в) вы- сотой А стока для определенного промежутка времени, представляющей собою высоту слоя воды, равномерно распределенного по всему бассейну и равного С. воды с последнего за этот промежуток времени; г) коэф-том С. ц, равным отношению высоты И С. к высоте N атмосферных осадков в рассматриваемый про- межуток времени. Все характеристики С. опре- деляют, смотря по обстоятельствам, как сред- ние величины С. за день, за месяц, за год или даже за несколько лет. В особых случаях руководствуются даже продолжительностью од- ного ливня. Для расчетов необходимо знать: величину бассейна К в км1, среднюю высоту атмосферных осадков N в .и.и и расход стока Q в м3[ск. Взамен определения расхода стока воды обыкновенно измеряют высоту горизон- тов воды в реке, питаемой данным бассейном, и уже по этим данным эмпирически устанав- ливают зависимость между положением уров- ней воды в водоеме и расходом С. Чрезвычайно важно знать наинизший уровень воды водо- ема и наивысший уровень его. Минимальный расход С. данного бассейна можно определить по ф-ле Ишковского: = 0,0063 r/zXX,' (1) где v — коэф., учитывающий характер бассейна и варьирующий в пределах от 0 до 1,5, /и—сред- ний годовой коэф. С., X — средняя высота ат- мосферных осадков данной местности в мм, F — величина бассейна в к.«?. Коэф, р сильно ко- леблется в зависимости от местности и по вре- мени. По Келлеру коэф, /«имеет след, значения: /л = (1,000 4- 0,884) - (35I)~W) , в среднем /« = 0,942(2) где X означает среднюю годовую высоту атмос- ферных осадков, выраженную в мм. В ф-ле уч- тены не все обстоятельства, влияющие так или иначе на величину р, но она дает помимо сред- I ней величины ,и также ее крайние пределы.
125 СТОК 126 Для расчета максимального расхода стока Кресник дал следующую эмпирии, ф-лу: (3) где К — величина бассейна в к.м2 * * * * *, а—-коэф., учитывающий характер бассейна. Для бассей- нов не более 60 км2 наибольший расход С. ливневых вод по Кестлину-Николаи: Qmrx=16afiF мг/ск, (4) где К — площадь бассейна в км2, а — коэф., учитывающий длину L лога (тальвега) бас- сейна, /8—-коэф., учитывающий уклон ie лога бассейна. При длине бассейна L (в км) от 0,5 до 18,5 коэф, а равен соответственно ст 1,000 до 0,067. При уклоне iB, равном от 0,001 до 0,05, коэф, р равен соответственно от 0,188 до 1,5. При длине бассейна менее 0,5 км коэф, fi д. б. не менее 0,5. Если площадь поперечных ска- тов с уклоном менее 0,003 составляет не ме- нее общей площади бассейна, то приток уменьшается для площади в 5 к.и2 на 20%, а для площади в 32 км2 на 30% с промежуточны- ми значениями, определяемыми интерполяцией. Если в состав площади входит несколько вто- ростепенных поперечных тальвегов, то сток определяется как сумма притоков к главному и поперечному тальвегам. Для местностей, под- верженных исключительным ливневым водам, коэф. 16 д. б. во столько же раз увеличен, во сколько принимаемая для данной местности интенсивность ливня более интенсивности 1 мм в 1 мин. Соответственно может быть допущено и уменьшение коэф-та 16. По Котену Qmax ~ , (5) где коэф, стока = (6) /3 — коэф, величины q для определения средней интенсивности дождя для всего бассейна; q — наибольшая интенсивность дождя в рассмат- риваемом бассейне, выраженная в мР/ек на 1 к.н2 площади бассейна F, выраженной в км2, и+1); (7) N—наибольшая высота атмосферных осадков в лш; Т — полная продолжительность выпаде- ния атмосферных осадков, выраженная в ча- сах; t — число часов выпадения атмосферных осадков, при котором величина q достигает максимума. Если в исключительных случаях t = Т, то 2 = (8) Котеи ведет расчет на величину tm, под к-рой он разумеет время, необходимое дождевым осадкам, выдавшим в наблюдаемом бассейне, чтобы достигнуть определенной точки речного потока. Величина п в формуле (7) характери- зует степень интенсивно( ти дождя; для ливней п = 3. Величина fi < 1 и зависит от харак- тера дождя; она различна для разных мест- ностей. Коэф. С. по ф-ле (6) варьирует в пре- делах для ливней от и,7 до 0,6 и для, доящей нормальной интенсивности от 0,5 до 0,'7. Ф-лы америк. авторов дают разнообразные результа- ты, отражая как соответствующее разнообра- зие физико-географии, условий в разных рай- онах США, так и оценку паводков разной повторяемости. Если годовой модуль С. рассматривать как расход, обеспеченный в те- чение большей или меньшей части многолет- него периода, то расход, соответствующий наименьшему модулю, будет обеспечен на р % многолетнего периода. Отношение величины мо- дуля С. к норме С. называется коэфициентом среднегодовых модулей или просто модуль- ным коэф-том. Такая же методология приме- няется к исследованию месячных моду- лей С., имеющих первостепенное значение при выборе мощностей гидростанций, емкости водосберегательных бассейнов и решений дру- гих задач гидротехники, тесно связанных с питанием рек. При бассейнах площадью не свы- ше 5 0UU км2 наибольший модуль стока qm оп- ределится из выражения: qm=a - Р Qmax , (9) где а и /? суть коэф-ты, учитывающие рельеф и покров местности; при равнинном рельефе а = = 0,70; при слабоволнистом рельефе а =0.85; в остальных случаях рельефа а =1,00. Для оценки влияния лесного покрова коэфициент можно принять Р = 1 - 0,4 у, (10) где у означает относительную лесистость дан- ного бассейна; при лесистости данного бассейна в 50% коэф, у-0,5; при у=1 (100% лесисто- сти) р = 0,6. Для бассейнов площадью свыше 5(Ю0к.и2 коэф-ты а и /? в ф-ле (9) приравнива- ются единице. Для ливневого С. в Крыму (по В. Глушкову): 57,5 (К + 1,30)0,те’ где q (в м2/ск)—наибольшая величина атмо- сферных осадков. По Уистону Фуллеру наиболь- ший расход Q'm„x за Т лет в зависимости от среднего из наибольших годовых расходов Qmax выражается равенством: Q»KMi = Qmax (1 + 0,8 1g Т). (12) Чтобы иметь представление об ожидаемой при- были воды в рассматриваемый водоем, поль- зуются сведениями метеорология, станций, а также статистич., гидрография, и другими дан- ными за б. или м. продолжительный промежу- ток времени. Пользуясь кореляционным мето- дом исчисления, можно составить ф-лы, опре- деляющие высоту стока в каждом месяце по высоте атмосферных осадков за определенный, предшествующий этому месяцу промежуток времени, причем высота атмосферных осадков определяется в свою очередь тем же кореляци- онным методом исчисления в зависимости от Г и давления воздуха в предшествующие месяцы. Для определения возможного понижения - рас- хода воды в водотоке в период-б. или м. про- должительной засухи, йогда водоток питается исключительно грунтовыми, и в частности клю- чевыми, водами, можно воспользоваться ф-лой Ьуссинека, выведенной для случая иссякания ключей. Если обозначить через Qa расход воды в водотоке несколько времени сйустя после последнего выпадения атмосферных осадков и через t .продолжительность засушливого вре- мени, то расход по истечении t дней выразится величиной Q=Q(,e~at, (13) где а — коэф., учитывающий характер бассей- на. Для горных водотоков лучшие результаты дает ф-ла Рейтца, по к-рой Q=Qoe~aV1. (14) При проектировании открытых водотоков (ка- нав и каналов) существенную роль играет зна-
127 СТОЛЕШНИК 128 ние интенсивности С. воды, при к-рой ложе водотока размывается, чтобы наметить меро- приятия по устранению такого размыва. Во из- бежание образования илистых и песчаных на- носов в каналах средняя скорость потока д. б. не менее 0,25 и соответственно 0,50 мкк. Наи- большая допускаемая средняя скорость при- нимается для: а) чернозема (предельное паде- ние откосов 1:14-1:2) 0,40 ж/ск; б) глины (пре- дельное падение откосов 1:14-1:3) 0,60 ж/ск; в) песка (предельное падение откосов 1 :2) 0,50 ж/ск: г) очень плотного грунта (пре- дельное падение откосов 1 :1,5) 0,60 ж/ск; д) круглых камешков (предельное падение от- косов' 1:1,75) 1,00 ж/ск; е) каменистого и гли- нистого грунтовой хряща (предельное падение откосов 1:1,54-1:2) 1,50 ж/ск. Лит.: Кочерип Д., Средний, многолетний, годо- вой и месячный сток в Европейской части Союза, «Тру- ды моек, ин-та инж. транспорта», 1927, вып. 6; его ж е, Нормы наибольших расходов снеговых павод- ков в Европ. части Союза, «Гпдротехнич. сборник». М., 192.7, 1; Никитин С., Бассейн Оки. «Исслед. гидро- геологии. отпела 1894—1898 гг.», СПБ, 1905, вып. 2; Кочерин Д,. Модули максимального стока в разных районах Европ. части Союза, «Труды научно-техн, коми- тета НКПС», М., 1 926, вып. 26; Глушков В.. К во- просу о построении кривых расходов воды, «Гидрология, вестник», П., 1915; Акулов II., Брилинг Е. и Марцелли. Курс водных сообщений, т. 1, М.—Л., 1 927; С п а р р о Р., Мелиоративные изыскания, 2 изд., М.—JT.. 1 928; его же. Пособие для сельского водо- снабжения. М.—Л., 1 927; К а р а ч е в с к и й-В о л к А., Определение отверстий искусственных сооружений. М., 1899; тарловский I’.. Нормы стока для расчета прудовых подосливов, «Труды 2-го съезда инженеров- гидротехников ОЗУ», СПБ, 1913;Штуненберг А., Краткое руководство для гидротехиич. изысканий, СПБ, 1910; Кочерин Д.. Материалы по максимальному стоку, «Строит, промышленность». М., 1924, 6‘—7; Fi- scher К.. Die durchschnittlichen Beziehungen zwischen Niederschlag. Abfluss u. Verdunstung in Mitteleuropa, «Ztschr. d. Deutschen Wasserwirtschafts- u. Wasserkraft- verbandes», В.. 1 921. H. 6, 8. 9; Fischer K., Abfluss- verbaltniss. Abflussvermogen n. verdunstung von Flussge- hieten Mitteleuropas, «Zentralblatt d. Bauverwaltnng». B., 1 925. B., 45; KellerH., Niederschlag, Abfluss u. Ver- dunstung in Mitteleuropa. Jahrbuch d. Gewasserkunde Norddeutschlands, B.. 1906, В. 1, 4;Forchheimer Ph., Ueber den Hochstwasserabfluss im siidlichen Tell Eu- ropas, «Oester. Wochenschr. f. den off.Baudienst», W., 1916, В. 22; II of m ann A.. Zur Erraittlung d. grOssten Hoch- wasserinenge kleiner Wasserlftufe, «Deutsche Bauzeitung», B., 1899. B. 33; Iszkovski R.. Beitrag zur Ermitt- lung d. Nicdrigst-, Normal- u. Hochstwassermenge auf Grund, charakt. Merkmale d. Flngsgebiete, «Ztschr. des Oster. Ingenieur- u. Architekten vercins». W., 1886, B. 38; Kresn i k P.. Allgemeine Bercchnung d. Wasser-, Pro- fils- u. GeUHsverhaltnisse fur Flusse u. Капй1е, W., 18*6; Schoklitsch A., Hochstdurchfluss deutscher Flusse, «Die Wasserkraft». W., 1 924; Schoklitsch A., Zur Berechnung des HOchstdnrchflusses, «Die Bautcchnik», B., 1923; Weyrauch R.. Ilydraulisches Rechnen, 5 Aufl.. Stg.. 1921; S c h о k li t s ch A -, Der Wasserbau, В. 1, W.u 1930; Brauer R., Praktische Hydrographic, Lpz., 1907; HeubachE., Zur Wasserstandsvorhersage, «Deutsche Bauzeitung», B., 1898; Iszkovski R., Was- serstandsvorhersage. «Ztschr. d. osterreich. Ingenieur- n. , Architekten vereins», W., 1894, B. 46; Kleiber W., I Studten tlber Wasserstandsvorhersage, «Ztschr. f. Gewas- 1 serkunde», B., 1898, В. 1; Kesslitz W., Ueber ver- । schiedene Methoden zur Vorausberecbnung von Monatsmit- telwerten d. Wasserfuhrung Osterr. Alpenilusse, «Die Was- serwirtschaft», W., 1928; Forchheimer Ph., Hy- draulics Aufl.,Lpz.. 1930; К о z e n у J., Ueber den Hoch- wasserverlauf in Fliissen u. das Retentionsprobl^m, «Ztschr. des Osterreich. Ingenieur- u. Architekten Ve- reins», W., 1914, R. 61; Fanni ng J., Practical Treatise on Hydraulic a. Watersupplv Engineering, N. Y., 1913; Sargent E., Maximum Flow of Streams in the State of N. Y., «Engineering News-Record», N. Y., 1 920; Whistler J., Spillway Capacities Required for Reser- voirs in Western U.S., ibid.. 1 919; E 1 1 is G., Flood Flows or Maximum Runoffs of Montana Streams, ibid.. 1923; L-efebore O., The Work of the Quebec Streams Co- mission. «Proceedings of the American Society of Civil Engineers». N. Y., 1926. С. Брилинг. СТОЛЕШНИК, грубое 'скатертное полотно (салфеточная ткань), вырабатываемое куском, 1 без бахромы, шириной 89—170 см и длиной j 28—35 ж. С. ткань пестротканная, с очень раз- нообразными рисунками (шахматовидными), узорами в виде цветов, листьев и т. п., воспро- изводимыми с помощью rf-гаккардовой машины. Вырабатывается С. из готовой окрашенной хл.-бум. или льняной пряжи, причем основа № 24 бывает обычно или суровая или отбе- ленная, а преобладающие цвета окраски*утка № 20: синий, пунцовый пли, так же как и основа, он идет суровым или отбеленным. От- делка ткани глянцевитая. С.—дешевая и доб- ротная скатертная ткань, имеющая широкое распространение. с. Молчанов. СТОЛЯРНО-МЕБЕЛЬНОЕ ПРОИЗВОДСТВО, отрасль деревообрабатывающей пром-сти, за- нимающаяся выработкой тонких изделий в от- личие от более грубых плотничьих работ, на- пример постройка дОмов, мостов и т. д. Сто- лярные работы можно разбить на две группы: столярные работы белодеревцев и столярные работы краснодеревцев. К первым относятся работы по изготовлению окопных рам, переп- летов, дверей, паркетных полов и т. д., ко вто- рым—изготовление мебели; в последнем слу- чае требуется пе только умение хорошо вла- деть инструментами, но и наличие некоторого художественного вкуса, так как от него зави- сит красота готового изделия. Работа ручная столяров-белодеревцев постепенно вытесняется все более укрупненными механизированными столярными заводами, но тем не менее в на- стоящее время еще большая часть белодерев- цев, особенно кустари, работает вручную. Для ручной работы необходим следующий набор инструментов. Верстак (фиг. 1), состоящий из двух главных частей: из верстачной доски а с. двумя тисками и подверстачника б, в к-ром хранятся инструменты. Размер верстака нор- мально 1,5—3 ж длиною, 50—90 см шириною и 80 см высотою. Тиски в, находящиеся на ко- роткой стороне верстачной доски справа, на- зываются задними иди продольны- ми и служат для зажатия обрабатываемого предмета вдоль. Вторые тиски г называются передними и служат для зажатия досок на ребро. В доске имеются четырехугольные отверстия, в к-рые вставлены деревянные или металлич. клинья б, называемые гребен- ками и служащие для упора обрабатыва- емой доски. Наиболее необходимыми инстру- ментами являются струги разного рода: шерхебель (фиг. 2) представляет неши- рокий струг с узкой железкой, лезвие кото- рой имеет форму выпуклой дуги. Он употребля- ется для грубой отделки и предварительного обстругивания поверхности. Окончательно по- верхность сглаживается р у б а н к о м (фиг. 3) I с более широким и прямым лезвием. Значи- тельным распространением пользуются же- лезные рубанки. Такой рубанок с одиночной железкой изображен на фиг. 4, где а—корпус рубанка, снабженный с переднего конца ру- кояткой б; железка в удерживается на месте при посредстве клина г, прижимаемого вин- том с ручным маховичком д. Угол наклона передней грани рубаночной железки делают обычно в пределах 50—55° для шерхебелей и грубых стругов и 45—48° для прочих рубан- ков; задний угол принимают равным 25° для всех типов, т. е. угол заточки железки полу- чается равным 25—30° для шерхебелей и 20— 25° для прочих рубанков. В деревянных ру- банках железка ставится плоской незаточен- I ной стороной вперед и поэтому угол наклона железки равен углу передней грани, тогда как
129 СТОЛЯРНО-МЕБЕЛЬНОЕ ПРОИЗВОДСТВО 130 у малых металлич. рубанков железка устанав- ливается заточенной фаской вперед и угол ее наклона определяется задним углом резания. Чтобы при достаточно быстрой работе полу- чить большую гладкость обрабатываемой по- верхности, употребляют рубанки с двой- ной железкой (фиг. 5). Вторая (фаль- шивая) железка имеет назначение дать боль- шую устойчивость режущему лезвию, а кроме того при работе с таким рубанком стружка не отдирается и не откалывается (фиг. 6, Л), а по- степенно подламывается (фиг. 6, Б), при этом поверхность получается более гладкая, чем при работе обыкновенным рубанком. Фиг. 7 изображает американский рубанок с двойной железкой а й деревянной подошвой б. Желез- ка удерживается на месте клином в, прижи- маемым эксцентричной защелкой г\ для того чтобы при защелкивании последней железка не сдвигалась с места, под защелку подложена пружина 9. Перемещение железок совершается посредством рычага е, одним концом входя- щего в вырез фальшивой железки, а другим охватывающего вилкой гайку ж, ходящую по винту з. Для установки железки в попереч- ном направлении (устранения перекоса) имеется рычажок м, входящий своим выгибом в вы- рез режущей железки. Для захвата руками рубанка во время работы предусмотрены две рукоятки: к—для левой и л—для правой руки. Весь прибор рубанка смонтирован на чугунном основании м, привинченном к деревянной по- дошве б. Для прострагивания прямолинейных кромок употребляют фуганок (фиг. 8), который представляет струг с колодкой дли- ною до 70 см при ширине до 70 мм. Эти стру- ги снабжены рукояткой. Для выемки углу- блений, шпунтов и гребней употребляется шпунтгубель (фиг. 9), который снаб- жен узкой сменной железкой, которая опи- рается на вырез в металлической полосе, при- крепленной снизу в колодке рубанка. Расстоя- ние фальца от края доски определяется пере- движной боковиной, устанавливаемой при по- мощи двух винтов. Закрепляемая винтом ли- нейка служит для ограничения глубины вы- нимаемого шпунта. Для получения фигурной строжки употребляют калевки, или о т- борки (фиг. 10), у которых подошва и же- лезка имеют обратный профиль того карниза, к-рый д. б. обработан рубанком. Для облег- чения заточки фигурные железки в послед- нее время делают с узором на задней грани, так что точка производится по плоскости, а не по фасонной поверхности, как у обыч- ных железок. Для отборки четверти употреб- ляется зензубель (фиг. 11), у которого же- лезка идет во всю ширину колодки. Для точ- ной отборки четвертей применяют фальцго- бель (фиг. 13), у которого правильная ширина фальца определяется переставной линейкой, а вертикальная стенка фальца подрезается но- жом. Для того чтобы придать склеиваемым по- верхностям шероховатость, с целью лучшего схватывания, употребляют цднубель, или цангобель (фиг. 12), к-рый отличается от других стругов тем, что железка его стоит почти вертикально и имеет зазубренное лез- вие, к-рое и бороздит поверхность. Для вы- емки продольного шпунта и для обработки плоских поверхностей, лежащих ниже основ-' ной поверхности доски, употребляют грунт- г о б е л ь (фиг. 14). Для строгания вогнутых поверхностей употребляют горбачи, или т. Э. m. XXII. горбатики; деревянные горбатики дела- ются с неизменяемой кривизной подошвы, а американские—-с переменной (фиг. 15). Из других необходимых инструментов следует еще указать на лучковую пилу (фиг. 16), состоящую из стального полотна, укрепленно- го в деревянной основе — станке, состоящем из двух поперечин, на передних концах кото- рых помещаются ручки. Поперечины соеди- няются средником, а концы, противопо- ложные полотну, стянуты веревкой—л у ч к о м. Лучок закручивается стрелкой. Кроме лучковой пилы необходимо иметь ножов- ку (фиг. 17) и н а г р ад к у (фиг. 18), к-рая употребляется при запиливании пазов в щи- • тах и т. д. После пил по важности следуют буравы разных типов и фасонов, коло- ворот и перки. В виду того что дере- во не является однородным телом, для хоро- шей работы необходимо, чтобы инструмент имел лезвия двух сортов: одни предназнача- ются для того, чтобы предварительно подре- зать волокно, а другие служат для снимания стружек в подготовленном первым лезвием ме- сте. На этом принципе основано устройство центровой перки (фиг. 19). Ее среднее острие, идя по оси отверстия, служит для на- правления перки, острый боковой нож проре- зает при вращении сверла круг на поверхности дерева, подрезая волокна на окружности от- верстия, а резак второй стороны перки сни- мает стружку. Перки заменяют америк. спи- ральными буравами, сверлами (фиг. 20), снабженными спиральными завит- ками, благодаря которым стружка автомати- чески извлекается из отверстия. Для сверле- ния отверстий большого диаметра применяют центровые перки с передвиж- ным нож-ом (фиг. 21), а для сверления глухих отверстий плоским дном употребляют сверла Форстнера, не имеющие цен- тра (фиг. 22). Стамески (фиг. 23) употре- бляются для выдалбливания отверстия в де- реве и для отделки концов обрабатываемого предмета. Стамески бывают разных размеров по ширине и толщине. Они стачиваются с од- ной стороны фаской, при этом надо сле- дить, чтобы лезвие было правильно наточено и весьма остро. Цикля (фиг. 24) предста- вляет собой стальную пластинку, грани ко- торой тщательно отшлифованы; проглаживая рабочую грань стальным инструментом вдоль ее, вызывают образование заусенца, который и является рабочим острием. Цикля употреб- ляется для сглаживания поверхности дерева после обстрожки. Из измерительных, или т. н. вспомогательных, инструментов применяются винкель, или наугольник (фиг. 25), к-рый состоит из двух линеек неодинаковой длины, соединенных под прямым углом, и малку (фиг. 26), при помощи к-рой можно откладывать и проверять углы разной величи- ны. В столярном деле часто приходится сое- динять куски дерева под прямым углом в . ус, причем приходится срезать сходящиеся концы под углом в 45°, для чего пользуются е р у н к о м, или я р у н к о м (фиг. 27). Очень большое применение имеет в столяр- ном деле р е с м у с (фиг. 28), к-рый служит для проведения параллельных линий на об- рабатываемом предмете. Он состоит из ко-- лодки а, в отверстие к-рой вставлены 2 стержня б,б, имеющих в одном своем конце острую стальную шпильку в,в; закрепляются стержни 5
СТОЛЯРНО-МЕБЕЛЬНОЕ ПРОИЗВОДСТВО 16 I I I
133 СТОЛЯРНО-МЕБЕЛЬНОЕ ПРОИЗВОДСТВО 134 в требуемом положении помощью винтов я. Кроме вышеуказанных инструментов необхо- димо иметь: молотки разных размеров, острогубцы, плоскогубцы, кру- глогубцы, рашпили, отвертки и к а м н и-п есчаники для точки. Наиболее важным приемом столярного дела является склеивание отдельных частей. Хо- роший клей (см.) имеет желтый или желтова- тый цвет, глянцевит и при сгибании ломает- ся, как стекло. При варке клея его не сле- дует слишком сильно нагревать, а потому в но- вейших клеянках стенки и дно сделаны двой- ными и промежуток между ними заполнен во- дой, не позволяющей t° подниматься свыше 100°. При склеивании отдельных частей надо стараться не брать излишка клея, т. к. изли- шек не допускает плотного прижатия склеен- ных частей. Слишком густой клей намазывается неровным слоем и скоро густеет, слишком же жидкий впитывается порами древесины, а по- тому твердые и плотные породы дерева тре- буют более жидкого клея, а более рыхлые и мягкие—более густого. Если нужпо склеить 2 планки, то их поверхности д. б. тщательно пригнаны друг к другу и простроганы фуганком, затем зашершавлены цангобелем, после чего оба ребра смазываются клеем, быстро склады- ваются вместе и сильно сжимаются на верстаке или в струбцинках (фиг. 29) так, чтобы излишний клей выступил из щели. Чтобы не портить работы копцом винта, под него всегда подкладывают дощечку — сулагу. Ручная столярная работа все более вытесняется меха- нически оборудованными столярными мастер- скими. Оборудование состоит из круглых пил, ленточных пильных станков, фуговочных и строгальных станков (см. Деревообделочные станки) и копировальных станков (см.). Кроме того при механизированном производстве при- меняют паровые клеянки и механические или гидравлические прессы вместо струбцинок. Главнейшие изделия таких механических ма- стерских состоят из дверей (см.) и окон (см.) стандартных типов. Все вышеприведенные ин- струменты одинаково употребляются и крас- нодеревцами для изготовления мебели. В по- следнее время ручной труд в области изгото- вления мебели совершенно вытеснен примене- нием станков и массовым изготовлением одно- родных изделий. Это стало возможно только после отказа отт. н. стильной мебели. Стильная мебель изготовлялась и изготов- ляется исключительно вручную кустарями- мебельщиками и представляет собой не только изделие, но и нередко художественную цен- ность. Современная мебель, отличающаяся про- стотой и гладкостью форм, отсутствием вычур- ных украшений и резьбы, а также мебель швед- ско-америк. типа с простыми, легко поддаю- щимися механич. обработке частями дали воз- можность применить механизированное С.-м. п. и переход на узкую специализацию, например одна ф-ка исключительно вырабатывает стулья, другая—столы и т. д. В последнее время разде- ление работы пошло еще дальше, и нек-рые з-ды изготовляют напр. только одни задние ножки стульев, другие—передние, а третьи з-ды их собирают. Некоторые кустарные артели также переходят на узкую специализацию и тем са- мым имеют 'возможность снизить стоимость изделий. Хорошая мебель должна удовлетво- рять следующим требованиям; быть удобной, прочной и красивой. Удобство состоит в пра- вильном выборе' как общих размеров, так и. отдельных ее составных частей (см. Мебель). Прочность зависит от двух причин: прочности дерева и прочности соединений отдельных ча- стей. Для удовлетворения этих условий дере- во д. б. хорошего качества, обязательно су- хое, плотное и без пороков. Красивый вид ме- бели достигается красотой отделки, подбором отделочной фанеры и конечно пропорциональ- ностью отдельных частей. Для правильного конструирования мебели можно- пользоваться следующим чертежом (фиг. 30). Линия АВ—линия пола; из точки а восстановим перпендикуляр- аЬ и отложим точку Ь—высоту сидения, равного 40 см (для твердого сидения) или 35 см (для мягкого). Из точки Ь проведем линию Ьс, параллельную АВ, и отложим дли- ну 6d = 58 см, равную глубине сидения; из точки d опу- стим перпендикуляр de на линию АВ. Из точки Ь отло- жим по прямой аЬ длину bf = ab и из точки а по горизон- тали АВ—длину ag = i/s ае, т. е. ок. 12 см (И .6). Соеди- ним точку / с точкой д, причем при пересечении линии bd получим точку h. Затем из точки а как центра ра- диусом ае опишем часть окружности до нересечения ли- нии д! в точке i, при этом окружность пересечет линию cd в тоЧ1!е Ь, из к-рой опустим перпендикуляр М на линию АВ. Из точки h как центра радиусом Ы опи- шем дугу, к-рая пересечет линию gt в точке т. Из точки г проведем линию in, параллельную линии АВ. Этот схематич. чертеж дает правильные очертания остова сту- ла или кресла, причем высота равна 35—40 см, глубина 58 см, высота спинки от пола 89 см, от сидения 53 см. Передние ножки прикрепляются между точками d и К, а задние — в точке h и отклоняются обычно по линии ha. У кресла локотники прикрепляются между / и i и, постепенно изгибаясь, приближаются к линии in. На мебельных з-дах применяют самые разно- образные деревообделочные станки (см.). К их числу следует отнести: круглые пилы, ленточ- ные пилы, строгальные, фрезерные станки, шипорезные, долбежные (см. Долбление), копи- ровальные станки (см.) и т. д. . Для примера рассмотрим процесс работы на крупной механич. мебельной ф-ке, специализировавшейся на из- готовлении стульев шведско-америк. типа. Древесина (дубовые доски) после просушки в сушилах (см. Сушка дерева) до определенного процента влажности посту- пает на маятниковые пилы для нарезки по длине. Наре- занные куски древесины сортируют в зависимости от на- значения на передние ножки, задние, соединения для но- жек, спинки и т. д. Для получения задних ножек кус- ки досок определенной длины поступают на ленточ- ную пилу, где по заранее сделанным разметкам вы- резываются куски определенной формы, которые переда- ются на фрезерный станок для окончательной отделки и закругления краев. Заготовленные т. о. ножки передаются на долбежный станок для выемки пазов. Соединительные планки пропускаются сначала через строгальные станки для получения гладко строганой поверхности и затем передаются на зашиповочный станок для получения усов. Изогнутые горизонтальные соединения для спинки пред- варительно выпиливаются на ленточном станке, затем обрабатываются на фрезерном и наконец переходят на зашиповочный—для получения усов. Все отдельные де- тали передаются на шлифовочные станки для получения гладкой шлифованной поверхности, после чего по кон- вейеру все заготовки передаются во 2-й этаж, где нахо- дится сборочное отделение. Сборка происходит на спе- циальных эксцентриковых станках, куда закладываются отдельные части, смазанные предварительно клеем. Соб- ранный из деталей стул зажимается на 3—4 часа в спе- циальный станок, после чего заготовленные стулья пере- дают в лакировочное отделение, находящееся в 3-м этаже. После протравы и покрытия воском стулья лакируются и поступают в 4-й этаж, где находится обойное отделение. Здесь происходит заготовка и подгонка сидений, покры- тых искусственной кожей (гранитолем). Все работы в 3-м и 4-м этажах производятся вручную. Аналогично прохо- дит процесс изготовления кресел и диванов. Совершенно отдельное место занимает про- изводство т. н. венской (гнутой) мебели, к-рая отличается своей прочностью, легко- стью и дешевизной. Дерево, из к-рого приго- товляется гнутая мебель, должно . обладать следующими качествами: гибкостью, не должно легко раскалываться, д. б. вязким и жест- ким, прямослойным и несуковатым. Этим свой- ствам в СССР удовлетворяют бук, граб, ясень, клен и т. д. Лучшей породой является крас-
135 СТОЧНЫЕ ВОДЫ 136 ный бук. Производство гнутой мебели почти полностью механизировано (см. Гнутие дерева). Лит.: Песоцкий А., Столярное дело, 3 изд., М.— Л., 1929; Брод ер сен Г., Столярно-мебельное дело, 2 изд., М.—Л., 1930; Песоцкий А., Мебельное дело, 2 изд., М., 1929; Авинов В., Технология дерева, 4 изд., М.—Л., 1928; Бейдер М., Из практики нор- мирования в’мебельн. производстве, 1926; В етютнев Д., Столярные инструменты, материалы и приемы работы, М., 1928; Иванов Н., Столярное ремесло, М., 1915; Нетывса М., Практич. курс столярного ремесла, М., 1910; Песоцкий Н., Столярное ремесло, 8 изд., М.—Л.,1929; Сюзев А., Производство гнутой мебели, М., 1890; Трутовский А., Столярное дело, М., 1928; Федоров П., Курс столярно-мебельн. дела, СПБ, 1914; Шрёдер X., Школа столярного дела, М., 1903; LI ppmann В.., Holztechnische Handbib- liotek, В. 2 u. 4, Jena, 1923—1925; Llppmann H., Die Stuhlfabrikation, Jena, 1928; В о i s о n J., Indu- strie du meuble, 2 6d., P., 1929; Dehurles M., Pour finir en meuble, P., 1928. В. Гессен. СТОЧНЫЕ ВОДЫ, вода из атмосферных осад- ков, загрязненная легко передвигаемыми и растворимыми примесями, смываемыми с по- верхности, по к-рой вода стекает, а также вода, остающаяся после использования ее для хозяйственно-бытовых и производственных на- добностей. В С. в.' находится лишь ок. не- скольких десятых долей % посторонних при- месей, состоящих из удельно тяжелых (легко отстаивающихся), взвешенных коллоидальных и растворенных веществ, жировых и масляных остатков и микпоорганизмов. По своему соста- ву С. в. бывают безвредные, опасные и ядови- тые. Поверхностные и охладительные С. в. яв- ляются безвредными и потому выпускаются непосредственно в открытые водоемы. Все С. в. можно разделить , на три основные группы по преобладанию в них отбросов либо животного происхождения либо растительного происхождения или минеральных соединений. I группа: фекальные воды населения, воды мо- лочных производств, производств удобрений, кожевенных з-дов, боен, мыловарен, дубилен, шерстомоен и сукопных ф-к; II группа: воды з-дов и фабрик: сахарных, консервных, мака- ронных, хлопчатобумажных, винокуренных, бумажных, целлюлозных, резиновых и по пере- работке соломы; III группа: воды з-дов: хими- ческих, белильных, красильных, газовых, ме- таллургических, нефтеперегонных и содовых; воды солеварен и копей. Часто С. в. содержат одновременно все виды загрязнения, напр. во- ды с дубильных заводов несут частицы кожи, дубильного корья и известь. Поступление промышленных вод в город- ские канализации значительно изменяет ко- личество взвешенных примесей в общем стоке. По ориентировочным данным Комитета водо- охранения количество взвешенных примесей в С. в. разных отраслей пром-сти колеблется по сравнению с водами московской канализа- ции, для к-рых принимается таких примесей 600 мг на 1 л, в следующих соотношениях: С. в. красилен, шелковых ф-к, дрожжевых заводов дают взвешенных примесей 124-82% (от 600 мг), а С. в. суконных ф-к, кожевенных, картофель- ных, сахарных з-дов содержат взвешенных примесей на 1204-550% больше, чем городские хозяйственные воды. С. в. должны отводиться по трубам (см. Ка- нализация) за пределы поселений для приве- дения их в такое состояние, при к-ром они не могли бы являться вредными для выпуска в открытые водоемы. Если промышленные С. в. по своему химич. составу могут нарушать правильную обработку фекально-хозяйствен- ных вод, то устраивают отдельные системы ка- нализации для хозяйственных и для промыш- ленных С. в. или перед выпуском в общую си- стему труб промышленные С*, в. подвергают частичной обработке в целях выделения из них вредных примесей или для приведения их в такое состояние, при к-ром они уже допу- скают последующую обработку одновременно с другими С. в. Наибольшую опасность с са- нитарной точки зрения представляют С. в., содержащие органические вещества, т. к. эти воды .обременяют почву (см. Поля орошения) и открытые водоемы громадным количеством разлагающихся веществ. Органические отбро- сы, попадая в воду в большом количестве, гниют и делают воду непригодной. По анкетным данным, обработанным проф. П. С. Беловым, в 1926 г. в городские канализации 30 городов Союза поступало в среднем за сутки 225 000 ,w3 фекально-хозяйственных вод. Среднее суточ- ное количество промышленных С. в. в Со- юзе в 1926 г. доходило до 2 500 000 .и3, не счи- тая вод конденсационных и охлаждающих. Наибольшее количество С. в. дает свекло-са- харная пром-сть; далее следуют: мочка ко- нопли, красильные отделения, бумажное про- изводство, целлюлозное и т. д. Большая часть этих С. в. выпускается в реки без всякой очи- стки или лишь с предварительным отстаива- нием в осадочных бассейнах. Очистка С. в. ранее выпуска их в водоемы производится па очень немногих предприятиях. Полная очи- стка С. в. требует экономически недопустимых капитальных затрат и больших эксплоатацион- ных расходов, а потому обычно очищенные С. в., поступая в реки, уже здесь получают окончательное обезвреживание. Но для воды открытых водоемов существует известный пре- дел насыщения органич.- отбросами, далее ко- торого она отказывается очищать себя от них, и дальнейший приток отбросов ведет лишь к простому их накапливанию. Поэтому важно определить точно предел насыщения речной воды С. в., при к-ром разложение последних происходило бы в наивыгоднейшем в указан- ном смысле направлении и не влияло бы су- щественным образом на загрязнение речной во- ды. По Петенкоферу количество протекающей воды относится к количеству выпускаемых в нее С. в., как 15:1, причем на каждого жи- теля требуется 2—3 м3 суточного количества протекающей речной воды. Фельпс придает главное значение скорости течения реки, при- чем при скорости в 1 м/ск требует 8,6 л*3 реч- ной воды в сутки на человека, а при скорости 0,5 м/ск—17,2 м3, т. е. вдвое больше. Брике определяет это отношение количеством со- держащегося в речной воде кислорода, способ- ного окислить органич. вещества С. в. Общих норм для определения рассматриваемого отно- шения не установлено, и для каждого случая оно д. б. определено в зависимости от местных условий. По мнению проф. Хлопина разбавле- ние С. в. водою водоема, куда они спускаются, не может гарантировать даже видимого грубого очищения водоемов от мертвых органич. веществ уже по одному тому, что С. в. содержат массу веществ взвешенных, а не только растворен- ных, и весьма медленно перемешиваемых с во- дою водоема. Следует также отметить, что раз- ложение органич. веществ может задерживать- ся целым рядом различных причин. Так, силь- но щелочные С. в. или содержащие много сер- нистых соединений могут не загнивать и при наличии в них органич. примесей. Такие С. в.
137 СТОЧНЫЕ ВОДЫ 138 часто не обнаруживают своего неприятного присутствия у места выпуска в водоем, но в застойных местах или в местах с тихим тече- нием, в особенности у плотин, расположенных даже за несколько к.и от места спуска С. в., эти органич. вещества отлагаются на дне водо- ема и здесь подвергаются энергичному разло- жению. Кроме того не все органич. вещества разрушаются с одинаковой быстротой. Так, азо- тистые вещества разрушаются быстрее, чем уг- леводы, и потому для сохранения естественного состояния водоема приходится обращать вни- мание не столько на признаки загнивания жид- кости, сколько на присутствие соединений, по- глощающих кислород водоема.'Появление в во- доеме плавающих масляных пятен, приносимых с промышленными С. в., может вредно отра- жаться на рыбцом хозяйство водоема, т. к. это уменьшает поверхность аэрирования воды водоема. Вредные вещества, приносимые С. в. в водоем, в одинаковой степени дурно влияют и на луговые береговые площади, к-рые по- крываются водою водоема во время весенних и летних разливов, отравляя растительность и уничтожая пастбища. Особенно неблаго- приятны по своему составу воды газовых за- водов, подсобных предприятий при коксова- нии, сульфит-целлюлозных з-дов. Эти С. в. вносят в реки загрязнения, делающие воду непригодной для пользования населением не только в естественном виде, но и после филь- трования и обезвреживания, ибо существую- щие методы очистки питьевых вод бессильны бороться с присутствием в воде фенолов. Методы обработки хозяйственно-фекальных вод м. б. использованы и для очистки промыш- ленных вод с добавлением предварительных подготовительных процессов в зависимости от химич. состава их (см. Биологический способ очистки сточных вод). В состав очистных со- оружений для промышленных вод обычно вхо- дит осад очник для выделения взвешен- ных примесей или простым механич. отстаива- нием или при помощи химич. реактивов. На- иболее распространенным и дешевым реак- тивом является известь, далее железный купо- рос и сернокислый глинозем. Эти реактивы, реагируя на соответствующие составные части данных С. в., дают хлопьевидные осадки, спо- собствующие б. или м. быстрому опусканию взвешенных примесей, действуя гл. обр. ме- ханически на процесс осветления сточной жид- кости. Химическое осаждение не представляет собою полного очищения С. в. подобно поч- венным способам, т. к. оно мало влияет на уменьшение растворенных органич. примесей. Для придания очищаемой воде большей про- зрачности обыкновенно комбинируют с изве- стью другие реактивы, отличающиеся лучшим осаждающим действием, напр. сульфат-алю- миний и железо. Во многих случаях химич. очистка является предварительной обработкой, за которой должна следовать окончательная очистка, напр. па полях орошения или каким- либо другим способом. Но есть группа С. в., для к-рых можно ограничиться одним химич. очищением, напр. С. в. при кислом, шелковом п шерстяном, крашенин, при ализариновом кумачном и нафтоловом крашении. Наконец одним лишь подбором разных по составу С. в., кислых и щелочных, без прибавления реакти- вов можно получить существенные резуль- таты очистки таких вод. За последнее время применение химич. способов очистки значи- тельно уменьшается, т. к. реактивы состав- ляют значительный расход, между тем обрабо- танная ими жидкость получается_недостаточно очищенной, способной загниватвн*3аслужива- ет внимания опыт гор. Хедерфильда в Англии, где С. в. состоят приблизительно из равного количества вод текстильных ф-к, вод химич. з-дов и С. в. городского населения. С. в. пред- варительно подвергаются простому отстаива- нию, а затем направляются на биофильтры. Биофильтр постепенно в течение месяца по- лучал городские С. в., к к-рым прибавлялась небольшими порциями промышленная вода; это дало возможность культивировать на био- фильтре такой ил, который приобрел возмож- ность очищать затем все смешанные воды го- рода и з-дов, поступавшие на станцию из об- щей канализационной трубы. Такой же спо- соб очистки вод Хедерфильда был испытан, и в аэротанке с культивированным активным илом и дал те же благоприятные результаты очистки. Проф. С. А. Вознесенский проделал многочисленные опыты в различных направ- лениях с целью найти наиболее подходящий способ очистки красильных С. в., наиболее трудно очищаемых. Требуя большое количество коагулянтов и отравляя активный ил, воды эти невидимому не могут очищаться обычными методами в их современном виде. Сперва были поставлены опыты очистки красильных вод, предварительно смешанных с органич. веще- ствами и в частности с коммунальными водами. Опыты дали незагнивающую, совершенно про- зрачную воду, но произведенные экономии, под- счеты дали высокую стоимость очистки при ее практич. осуществлении. В качестве другого ад- сорбента была исследована каменноугольная пыль, к-рая дала положительные результаты. Для дальнейшего направления изучения ме- тодов очистки промышленных вод имеют боль- шое практическое значение работы Парсонса и Вильсона, которыми было подтверждено, что активированный ил м. б. применен для двух стадий очистки С. в., а именно: осветле- ния и нитрификации, причем эти стадии явля- ются вполне самостоятельными и следуют одна задругой. Первая стадия, т. е. осветление, име- ет громадное значение для последующей обра- ботки жидкости. Активированный ил в этом процессе действует как коагулянт, адсорби7 руя коллоидальные и взвешенные вещества. Одновременно Урбан из Колумбуса (Огайо), рассматривая сточную жидкость как содержа- щую органическое вещество в трех видах— во взвешенном, коллоидальном и растворен- ном состоянии,—задался мыслью изучить про- цессы поглощения биохимического кислоро- да каждым из указанных видов загрязнения жидкости в отдельности. Опыты были постав- лены с четырьмя различными С. в., для кото- рых коллоидальное вещество составляет орга- ническое загрязнение, требующее на окисле- ние наибольшего количества кислорода, а. именно: с фекально-хозяйствепными водами и водами от производств бумажного, коже- венного и мясных консервов. Опыты показали, что коллоиды хозяйственных вод потребляют биохимич. кислорода 60% от общего потреб- ления, коллоиды вод бумажного производства из соломы берут 83%, а коллоиды кожевен- ных и консервных производств—90%. Т. о. применение в предварительных процессах ад- сорбирующего действия активированного ила для выделения коллоидальных веществ имеет
139 СТОЧНЫЕ ВОДЫ 140 большое значение в деле обезвреживания С. в. Оставшиеся после этих процессов растворенные органич, вещества в нек-рых случаях могут не потребовать дальнейшего обезвреживания на окислителях или аэротанках. Следует от- метить здесь также способ Прейбиша для очи- стки красильных вод, в к-ром он применяет в качестве адсорбирующего средства шлаки бурых углей или торфяную мелочь. С. в. с со- держанием фенола свыше 1 г/л ранее выпуска пробуют использовать в целях выделения фе- нола экстрагирующими веществами, напри- мер бензолом, но необходимое для этого обо- рудование выходит очень сложным. Обычно такие воды выпускают в общую канализацию, причиняя тем самым большие хлопоты на станциях очищения. С. в. с газовых и коксо- вых з-дов на Манчестерской станции разжи- жаются 9-кратным количеством воды. Этот метод применен и в Эмшере в Германии. Общие принципы очистки фекальных и про- мышленных С. в. одинаковы, но весь процесс очистки промышленных вод протекает не так просто и однообразно, как фекальных. В виду разнообразия состава этих вод невозможно дать общую схему очистного сооружения без предварительного изучения состава воды. В каждом случае необходимо тщательно изме- рить суточное количество С. в. и ознакомиться с характером их по анализам средних проб, взятых по крайней мере за целые сутки опре- деленными порциями через равные проме- жутки времени. Необходимо также иметь ана- лизы воды того водоема, к-рый будет прини- мать очищенные воды, и знать расходы воды в нем для определения степени разбавления С. в. при минимальном его расходе. Только в зави- симости от состояния водоема можно наме- тить нормы или степень чистоты, необходимой для вод, подлежащих выпуску в данный во- доем. Там, где промышленные предприятия рас- полагают достаточной площадью свободной и подходящей для орошения земли, следует про- ектировать поля орошения или фильтрации, и лишь при отсутствии свободных и подходящих земель следует останавливаться на устройстве искусственных сооружений. Если С. в. от произ- водства содержат мало органич. соединений, можно проектировать отстаивание в связи с ко- агулированием. Все эти сооружения работают правильно и надежно, если С. в. поступают на них равномерно и однородного состава; однако на ф-ках С. в. в течение суток выпускаются неравномерно и неоднородного состава. В виду этого при сооружениях для очистки вод по- лезно иметь на ф-ке общий сборный резервуар, вмещающий все суточное количество С. в., для образования воды б. или м, среднего однородного состава. Такие бассейны полезны и тв отношении осветления С. в., т. к. в них получается взаимодействие вод с кислой и ще- лочной реакцией, вызывающее образование хлопьевидных осадков, способствующих осво- бождению жидкости от взвешенных примесей; кроме того здесь выпадает также и часть рас- творенных веществ. При изучении состава С. в. данной пром-сти моа^ет выясниться, что после нек-рых процессов получается большое количество вполне чистой воды; такие воды м. б. выделены для спуска в водоем без очи- стки. Отделение промывных вод от общих сто- ков и устройство для уравнивания состава С. в. бассейнов, служащих их отстойниками, могут уже значительно помочь водоему бо- роться с притекающими С. в. Вредные соли металлов, находящиеся во взвешенных вещест- вах, м. б. выделены б. ч. простым отстаива- нием. Удаление взвешенных веществ в значи- тельной уже степени уменьшает вред С. в., т. к. с растворенными загрязнениями водоемы легче справляются самоочищением, в, Дредов, Сооружения для очистки сточных вод. Для ме- ханической очистки сточных вод служат решетки, сита, вакуум-фильтры и другие про- цеживатели. При выборе системы последних главную роль играют величина и свойства ча- стиц, подлежащих выделению из воды. Для хо- рошей работы решеток и сит необходимо не- прерывное и автоматич. удаление задержан- ных на них грязевых веществ. Для грубых ре- шеток применяют с этой целью скребки; при большой ширине прозоров (10 лаю) скребки Фиг. 1 . входят в щель в виде гребня. Для решеток с более узкими отверстиями употребляют про- волочные щетки, щетки из волокон ппассивы (Piassiva), резиновые скребки и другие при- надлежности. Грубые решетки делаются б. ч. неподвижными и устанавливаются обык- новенно в наклонном положении под углом в 60°; при ограниченном размере помещения их ставят вертикально, а в нек-рых особых случаях—горизонтально. Горизонтальные ре- шетки доступнее для осмотра и удобнее для очистки. Грубые решетки делают из стальных стержней или труб с прозорами 54-15 и; ширина прозоров топких решеток составляет 14-3 мм. Опыты Риопа (Ryon) вылепили, что заострение прямоугольных стержней решеток с верховой стороны увеличивает проток воды на 22%, с низовой стороны—на 2,5%, а с обеих сторон—на 26%. На фиг. 1 показана непод- вижная решетка сист. Гейгера. Она состоит из стержней треугольного сечения и попереч- ных соединений, лежащих за поверхностью решетки; нормальная ширина прозоров 3 Jiwit, но она м. б. уменьшена до 1 .«.м. Решетка рас- положена до высшего уровня С. в.; выше этого
141 СТОЧНЫЕ БОДЫ 142 Фпг. 2. йшх результатов работы уровня устройство покрыто листовым железом. Для очистки решетки служит несколько ще- ток, передвигаемых бесконечной цепью, на- тянутой на ролики. Щетки прочищают прозо- ры решетки снизу доверху; для натягивания цепи имеется устройство для перестановки ро- ликов. Щетки, расположенные по движущейся цепи, очищаются вверху посредством свободноподвешен- ной круглой щетки, вращающейся в об- ратном направле- нии и очищаемой в свою очередь дви- жущимся гребнем. Неподвижная ре- шетка с подвижны- ми граблями про- ста й занимает ма- ло места. Боль- шей производитель- ностью и лучшим обеспечением хоро- отличаются подвиж- ные решетки в виде бесконечной цепи или лен- ты, причем различают решетки ленточные, ситочные, а также ситочные барабаны. Сита состоят из двух пер- пендикулярных систем стержней или из дырчатых металлич. ли- стов. Щели в последних долж- ны расширяться со стороны вы- хода воды, дабы избежать за- купоривания их. На фиг. 2 изо- бражен процеживатель с непод- вижным изогнутым'листовым си- том, служащий для улавливания свекловичных концов. На фиг. 3 показано подвижное ленточное сито сист. Гей- гера, представляющее собой ряд небольших сит из проволочной ткани, сделанной из фосфори- ж Фиг. з. стой бронзы, с отверстиями 0,254-0,60 мм1. Сита свободно подвешены на двух бесконечных цепях; отдельные сита прижимаются друг к другу напором воды; на нисходящей части цепи сита, очищенные вверху от задержанных на них загрязнений, раскрываются частью под давлением воды, частью от собственного веса, свободно пропуская осветленную воду. Очищаются сита посредством промывки их водой под давлением по направлению от внут- ренней поверхности сит к наружной. В качестве процеживателей применяются также вращающиеся на горизонтальной оси ци- линдрические или конические барабаны, обтянутые тонкими ситами из фосфористой бронзы. На фиг. 4 изображен ситочный барабан сист. Фохт-Гейгера для выделения твердых веществ из различных сильно загрязненных жидкостей. Внутри барабана устроены согну-' тые ейточные лопатки, делящие барабан на ряд ячеек. Внутри барабана помещены распреде- лительный жолоб для грязной воды и сбор- ный жолоб для выловленных твердых веществ; последний расположен эксцентрично по от- ношению к первому. Сборный жолоб, откры- тый в верхней своей части,за- крывает рас- Фиг. 4. поА~3 крыльчатые, —в пределительный жолоб так, что последний обра- зует закрытый канал сечением в виде полуме- сяца. В сборном жолобе помещен транспортный червяк. Внизу распределительного жолоба . имеется продольная щель, через которую за- грязненная вода попадает в отдельные ячейки медленно вращающегося барабана. Осажден- удаляются транспортером. Оставшиеся твер- дые частицы, приставшие к ситу барабана, от- деляются промывкой водою под давлением. В фильтре сист. Бабровского для улавли- вания волокон из С. в. суконных ф-к (фиг. 5) очищаемая вода поступает через патрубок а в камеру Ь, протекает через барабанное сито, с внутрь барабана и попадает через отверстие
из СТОЧНЫЕ ВОДЫ 144 d в сточный жолоб. Задержанные на бараба- не волокнистые вещества пододвигаются, при вращении барабана к транспортеру ей удаля- ‘ - ...... .......... ются им из аппарата. Разница уровней жид- кости снаружи барабана и внутри его весьма мала, вследствие чего жидкость медленно про- текает через фильтрующую поверхность; по- следняя, а также ситочные отверстия очища- ются автоматически потоком промывной воды. Очищение столь совершенно, что многие уста- новки работают без щеток f и добавочных про- мывных труб д. Во многих отраслях пром-сти, как например бумажной, на суконных ф-ках, сахарных з-дах и пр., применяются тонкие сита (до 0,1 .и.и2), изготов'ляемые из фосфори- стой бронзы на специальных з-дах. Иногда Фиг. 7. употребляют (напр. в бумажной пром-сти) в качестве фильтров широкие суконные или войлочные лепты для задержи- вания находящихся в воде тонких волокнистых веществ. Для усиления фильтрующего дей- ствия применяют иногда вакуум. Примером, фильтров с перемещающимся вокруг барабана сукном может служить фильтр сист. Фюльнера (фиг. 6), состоящий из фильтровального бара- бана а, открытого с лобовой стороны, и систе- мы вальцов Ъ—Ъ, по к-рым движется бесконеч- ный войлок с. Волокна и прочие нераствори- мые вещества С. в., пропущенных через жолоб d и ящик е, задерживаются на войлоке, обез- воживаются прессом b (вальцами) и снимают- ся с верхнего вальца скребком f. Профиль- трованная через войлок вода проникает внутрь барабана, а оттуда через боковую открытую сторону фильтра наружу. Несмотря на наличие промывных приспособлений, состоящих из труб д и д', пресса Ъ и колотушки h, войлок становится при этом процессе все более и более водонепроницаемым, что влечет за собой падение производительности аппарата. Для ус- транения этого явления прибегают к частой за- мене войлока новым или применяют (что удоб- нее) особые приспособления, помощью к-рых производят промывку войлока, не вынимая его из аппарата. До обработки С. в. в очистительных устройствах надле- жит предваритель- но удалять из них песок, чтобы он не увеличивал объема ила, не затруднял его дальнейшей обработки и не мог повредить каналы и насосы. Для этого служат песколовки, в которых, песок осаждается на дно, Фиг, S. откуда он удаляется ручным или механиче- ским способами. Песколовки должны иметь такие размеры, чтобы помимо песка не мог осаждаться подверженный загниванию ил. По- этому скорость протока сточных вод через песколовки должна варьировать в пределах 0,154-0,50 м/ск, причем.желательно, чтобы эта скорость была не ниже 0,3 м[ек. Песколов- ки состоят обычно из двух или большего чи- сла камер длиною 104-30 .н и одного обвод- ного канала; одна из камер предназначена для стока С. в. в сухую погоду. Перед песко- ловкой^устраивают дождевой перелив, направ- ляющий в обводный канал воду, избыточную против максимальной пропускной способно- сти песколовки. На фиг. 7 показана песколов- ка в Гамбурге (А—запасный водоспуск, В—на- сосная шахта и С—песколовка). Для отделепия жиров, содержащихся в С. в., служат жироловки. На фиг. 8 пред- ставлена в разрезе бетонная масло- и жиро- ловка системы Пассаван (Passavant), широко распространенная в Германии на ж. д. для вод паровозных дело и на бойнях. Аппараты, в которых загрязненная вода подводится не на достаточной глубине, мало целесообразны, т. к. в этом случае жир всплывает неэнергично. По Имхофу жироловкой может служить обык- новенный отстойник, причем выделению жира из С. в. способствует нагнетание воздуха у'по- дошвы таких отстойников. Жир задерживается на поверхности воды погруженными в поду досками и отводится с поверхностными водами в особый резервуар, в к-ром жир может пол- ностью выделиться. Холодильные, конденса-
145 СТОЧНЫЕ ВОДЫ 146 ционные промывные воды и воды от очистки машинных зданий, машин и аппаратов содер- жат бблыпие или меньшие количества масла и жировых составных частей. Для выделения маслянистых веществ из С, в. служат масло- отделители. На фиг. 9 изображен в раз- резе маслоотделитель системы Кремера. Вода, содержащая масло, по- ступает через приточ- ную трубу в откиды- вающийся распредели- тельный жолоб а. Через отверстия в обеих боко- вых стенках жолоба во- да изливается равно- мерно на охлаждающие поверхности Ъ и затем через щели г направля- ется в главную цент- ральную часть d масло- отделителя; на этом пути вода отражается вы- ступом с и получает движение вверх, содейству- ющее выделению масла на поверхность; при дальнейшем движении воды от нее отделяются оставшиеся еще в ней жировые вещества и со- бираются в запасном отделении е; далее вода огибает стенки к, через щели I поднимается вверх и течет через водосливы в желоба д, со- единенные с отводной трубой. Грязевые ве- щества, более тяжелые, чем вода, собираются в иловой части маслоотделителя т, откуда они удаляются насосом. Содержащаяся в С. в. земля, а также тяже- лые неорганич. частицы легко осаждаются в отстойниках. Если эти воды содержат еще и органич. вещества, то необходимо уда- лять ил 'из отстойников возможно скорее. Ил можно удалить, выключая отстойник или не выключая его из работы. Отстойники соору- жают в тех случаях, когда очистка С. в. путем отцеживания через сита недостаточна. При наличии отстойников никаких сит перед ними не устанавливают, а все грязевые веще- ства осаждаются одновременно в отстойнике. В отношении качества ила различают устрой- ства, дающие свежий ил, и устройства, дающие выгнивший ил, ав отношении направления движения'С. в. отстойники делят на отстойные бассейны, в к-рых С. в. проте- кают в горизонтальном направлении, и на отстойные колодцы, в к-рых С. в. протекают в вертикальном направлении. Время пребы- вания С. в. в отстойных установках обыкно- венно принимают при расчетах равным 1—2 ч. Отстойные бассейны сооружают, исходя из скорости движения 104-15 мм/ск. При осаждении мелких органич. нераствори- мых веществ скорость движения д. б. меньше, чем при осаждении неорганических частиц. Ес- ли нерастворимые частицы имеют приблизи- тельно одинаковый уд. в. со сточной жидкостью, то они не осаждаются из воды, даже если по- следняя находится в покое; в этом случае оса- ждение производится с помощью особых ме- роприятий (удаление воздуха из осаждаемых частиц, хлопьеобразование путем добавления химических веществ и пр.). По Шульцу при зернистом иле глубина отстойного бас- сейна не играет роли; в данном случае значе- ние имеет горизонтальное сечение О отстой- ного бассейна. Для приближенных расчетов Имхоф рекомендует принимать 0=2 м2 на 1 л3 часового расхода С. в. При х л о п ь е- обрйзованном иле, наоборот, увели- чение глубины отстойного бассейна сокращает время осветления С. в. Имхоф- рекомендует при глубине отстойного бассейна приблизи- тельно в 1,5 м брать 0=1 м2 на 1 л3 часового расхода С. в.; отстойные бассейны большей глубины приносят малую пользу. При дожд- ливой погоде расход м. б. увеличен вдвое. По Бему целесообразными оказались отстойные бассейны длиной в 40 м при глубине в 2 л с повышением дна по направлению к выходу С. в. из бассейна. Отвод из отстойного бассейна свежего ила производится различными способами. В наи- более часто встречающихся отстойных бассей- нах с прямоугольным планом и приближенно треугольным поперечным сечением ил отво- дится сквозь имеющиеся в дне отстойного бассейна щели в ниже расположенные сбор- ники ила. Дно отстойных бассейнов в месте расположения щелей должно иметь падение круче 1 :1, примерно от 1,2 :1 до 1, 7 :1 (отноше- ние высоты к заложению). Имеются также устройства, у которых дно отстойного бассей- на снабжено воронкообразными мульдами, из наиболее низких мест к-рых и удаляется ил. Меньшее распространение имеют очиститель- ные устройства, из к-рых ил м. б. удален лишь после их опорожнения от С. в. или из к-рых ил удаляется при помощи скребков или под- вижных всасывающих труб. Для опорожнения отстойного бассейна воду или спускают при помощи плавающих рукавов (фиг. 10) или вы- Фиг. 10. качивают насосом, после чего ил удаляют руч- ными скребками, машинными черпаками и на- сосами или спускают самотеком. Отстойные бассейны сооружают из кирпича или бетона. Впуск воды в бассейн должен производиться равномерно по всей его ширине; с этой целью впуск воды производят через водослив. На некотором расстоянии за впуском С. в. в бассейн и перед выпуском устанавливают по- груженные в воду доски или бревна для луч- шего перемешивания воды и задержания пла- вающих веществ. При сооружении отстойников для С. в. с ило- перогнивателями (иловыгнивателями, септик- танками) последние располагают или рядом с осадочниками, или раздельно от них, или под ними. Типичным примером отстойников с раз- дельными илоперегнивателями может служить нейштадтский отстойник, показанный на фиг. 11, где а—впуск, b—жироловка, с—осадоч- ник, d — спуск, е — закрывающийся иловый жолоб, f — илоудалитель, д— труба, соеди- няющая илоперегниватсль с осадочником.
147 СТОЧНЫЕ ВОДЫ 148 h—илоперегниватель, i—шарнирная труба для иловой воды, к—иловыпускная труба, I—газовый колпак, т—запорный колокол, п—газоотвод, о—водоем для чистой воды (во- дяной затвор). С. в. после прохождения через грубые решетки и, если нужно, то и песко- ловки, протекают через приточный жолоб а и вступают широким поверхностным потоком в осадочник с по подвешенному распределитель- ному жолобу, снабженному рядом коротких насадок. Поток воды направляется к передней наклонной стене, минуя короткие вертикаль- ные стенки, способствующие более равномер- ному, невихревому течению воды. Во время медленного движения воды к стоку d происхо- дит осаждение грязевых веществ в иловые желоба е. Для опорожнения последних еже- дневно опускается запорная балка, отделяю- щая жолоб от вышестоящей воды. Образую- щийся таким путем иловый жолоб е соеди- няется с илоперегнивателем h при посредстве трубы д, закрываемой быстродействующим Но а-Ъ По e-f По с-а затвором. При открытии последнего вода, проникающая в свободный конец жолоба е, начинает выдавливать ил в илоперегниватель ?i, в к-ром уровень ила должен стоять ниже уровня воды отстойного отделения; давление воды на ил в жолобе, в передается посредством илоудалителя /, закрывающего собой жолоб в и т. о. препятствующего разжижению ила во- дою и образованию остаточных отложений его на дне жолоба. После удаления ила из жолоба запорная балка поднимается, а илоудалитель возвращается к исходному положению. На выполнение указанной работы по удалению ила из каждого жолоба е, включая все манипу- ляции с приборами, требуется 2—3 м., причем эта работа не прерывает и не нарушает про- цесса осветления сточной воды в отстойнике. Илоперегниватель h разделен перегородками, не доходящими до дна, на несколько ячеек. Каждый л3 ила, впущенного через трубу д, вытесняет соответствующее количество более старого ила в соседние ячейки. Таким же об- разом ил передвигается, если опускается вы- гнивший ил через трубу к. Необходимое пере- мешивание поступающего в илоперегниватель свежего ила с илом, находящимся в перегни- вателе в стадии разложения, происходит кро- ме того вследствие вертикальных движений, обусловленных процессами брожения. К ило- выпускной трубе к может попасть только лишь перегнивший ил. Тепло способствует разло- жению ила и повы- шает развитие мета- носодержащих газов, с успехом употреб- ляемых в последнее время в качестве ис- точника энергии. К отстойникам с ило пер егни вате лями под осадочниками от- носятся всевозмож- ные системы оса- дочных колод- цев. Старейшей си- стемой является эм- шер с ки й коло- дец, сооружаемый обыкновенно из же- лезобетона, а при не- большой величине— из отдельных бетон- ных колец. Для ма- лых населенных мест эмшерские колодцы сооружают по основным формам, изображенным на фиг. 12. Осадочники с приближенно треуголь- ным поперечным сечением расположены над илоперегнивателями, в к-рые ил сползает по крутым наклонным поверхностям (падение от 1 :0,85 до 1 : 0,6) осадочников через щели в их дне. Треугольные бетонные тела, ограничиваю- щие щели, препятствуют проникновению га- зов из илоперегнивателя в осадочник. Газы (метанные) собираются под наклонными по- верхностями и отводятся под газовый кол- пак а (фиг. 13; b—газопровод, с—осадочник, d— деревянная крышка, в — перегниватель, f—спуск ила). Последний прикрыт снизу де- ревянной крышкой, пропускающей газ и за- держивающей всплывающий ил, к-рый м. б. спущен через боковое окно, закрываемое зад- вижкой. Перегнивший ил отводится из самой низкой части мульдообразного дна илопере- гнивателя через илоудалит'ельную трубу, смо- тря по обстоятельствам, посредством напора воды или при помощи насосов. Продолговатое илоперегнивательное отделение отстойника разделено поперечной стенкой на два отделе- ния, соединенных между собой несколькими
149 СТОЧНЫЕ ВОДЫ 150 отверстиями для возможности выравнивания высот скопляющегося ила в отстойнике. На колодце; илоггерегниватель расположен, как и в эмшерских колодцах, под осадочником. В по- Доддо по С-О следнем происходит отделение пловучего ила от осаждающегося, причем оба рода ила отводятся из осадоч- иика наклонными плоскостями через свои щели. Илоперегни- вание и отвод газов происходят так же, как и в эмшерских колодцах. Для выделения жи- ра из С. в. располагают у впус- ка погруженные в воду доски. Для получения свежего ила м. б. расположены под щелями, пропускающими ил из осадоч- ника в илоперегниватель, осо- • бые карманы. Для лучшего пе- регнивания ила м. б. накачена свежая вода по трубам, дохо- дящим до дна илоперегнива- теля; для устранения кислого брожения в воду д. б. добавле- ны соответствующие примеси, в илоперегнивателях ил на- фиг. 14 представлено в плане и разрезах Mrygg по р-В Фиг. 14. для осветления С. устройство в. при помощи эмшерских колодцев и расположенных перед Выгнивший правляется на подсушивающие иловые пло- щадки (фиг. 16) самотеком или искусствен- ным подъемом. Наименьший диам. труб ра- ними грубой решетки ток С. в., 5—перелив избыточной воды, с— решетка, d—песколов- ка, е—доски для ула- вливания жира,/—жо- песколовки (а—при- и Фиг. 15. ъ вен 200 мм. При направлении ила самотеком трубы должны иметь падение не менее 0,125, а открытые канавы—не менее 0,025. Пред- назначенное для сушки ила место разбивают на длинные гряды шириною ок. 4 м. Дном этих гряд служит фильтерный слой* из щебня, мелкого камня или шлака; толщина этого фильтерного слоя равна 0,25 м; поверх этого слоя кладется слой песка толщиной'0,05 м или бетонные плиты с отверстиями для просачи- вания воды. По середине каждой гряды рас- лоб для отвода ила <1—водосток, h—оса- дочник, i—перегни- ватель). Путь, по ко- торому движутся С. в., обозначен стрел- ками. Перемешива- ние ила в илопере- тнивателе м. б. про- изведено механиче- ски (напр. при помо- щи обыкновенного турбонасоса); кроме того ил перемешива- ется во время раз- ложения образующи- мися газами. Отстой- ный колодец сист. ОМС дан на фиг. 15 (а — решетка, Ъ— песколовка, с—отвод на подсушивающие иловые площадки, d—газовый колпак, "е—перегниватель, f— осадочник, д—газоот- вод). Колодцы ОМС Разрез по X -4 Агу ел по В-В отличаются от эмшерских тем, что осадочник на- ходится совершенно под поверхностью С. в. в полагают линию дренажных труб, а по филь- терному слою устраивают путь для отвоза по нему просохшего ила; при больших установках отвозка ила м. б. произведена при помощи ка- бельного крана. Гряды окружают со всех сторон бетонными плитами, возвышающимися на 0,3 м над поверхностью земли. Перегнив- ший ил располагают на грядах слоем тол- щиною ок. 0,2 м. Забирается ил с гряд лопа- тами, причем одновременно снимается посте- пенно песчаный слой, который поэтому дол- жен быть возобновлен. Ил высыхает тем легче,
151 СТОЧНЫЕ ВОДЫ 152 чем он богаче газами. Поэтому не следует при- менять отсасывания его из отстойника. При мехайич. отстаивании из С. в. может быть удалена только часть нерастворимых ве- ществ, в зависимости от продолжительности отстаивания, от свойств воды и в первую оче- редь от уд. в. находящихся в воде нераство- римых веществ. В Германии принимают при расчетах, что из городских С. в. отстаивает- __ _____———е-— ся 2/34-3/4 общего количест- -п__б1- ва нерастворимых веществ. Хорошо работающая уста- ' ) I новка по отстаиванию воды , „ должна удерживать не ме- фиг' '' нее 90% веществ, способ- ных осаждаться. Более сильное осветление С. в. можно получить осаждением с коагуляци- е й, прибавляя к С. в. те или другие осаждаю- щие вещества (коагулянты), обладающие свой- ством образовывать в С. в. хлопья, к-рые при осаждении увлекают нерастворимые вещества на дно. Для городских С. в. от коагулирования по большей части отказались, а в тех слу- чаях, когда очистка С. в. про- пуском через сита или отстаи- ванием оказывается недоста- точной, прибегают к биологич. очистке на есте- I ственных или искусственных окислителях; там | же, где это по местным условиям возможно, ог- раничиваются механическим отстаиванием воды с перегниванием ила. Для промышленных С. в., к-рые часто имеют сильно кислую или щелоч- ную реакцию либо содержат сильно красящие или такие вредные вещества, к-рые м. б. уда- лены только коагулированием, приходится при- бегать к содействию химич. реактивов, из к-рых наиболее действительными являются: извест- ковое молоко, сернокислый глинозем, желез- ный купорос и сернокислый магний (кизерит). Если химическая обработка С. в. применяется в качестве самостоятельного способа, то перед спуском обработанной воды в водоем является необходимым в некоторых случаях удалять из нее прибавленные химикалии. Для надлежа- щего смешения химич. реактивов со С. в. ре- комендуется устраивать перед отстойниками Фиг. 18. систему смесительных желобов по типу, ука- занному на фиг. 17. В нек-рых производствах для обработки С. в. достаточно произвести сме- шение различных видов С. в., причем коагули- рование в этих случаях может и не понадобить- ся. Количество химич. веществ, к-рые необхо- димо добавить к С. в., зависит от количества п свойств загрязнений, находящихся в С. в. и подлежащих удалению, причем дозировка уста- навливается предварительными опытами. Для дезинфекции городских С. в. прибегают к х л о- рированию. Хлор применяется также и в тех случаях, когда необходимо задержать за- гнивание воды маломощного потока, в к-рый спускают механически обработанные С. в., мо- гущие вызвать загнивание. Загнивание д. б. за- держано до тех пор, пока С. в. в смеси с водами маломощного потока не вольются в большую реку, обладающую более благоприятными усло- виями для самоочищения; хлор прибавляют в этом случае в незначительных количествах. Количество хлора, вводимого в городские С. в.* составляет 10 4-30 г/м3. Для промышленных c. в. хлор не нашел себе пока применения. Лучшим способом очистки С. в., осветленных в отстойниках, является биологич. очистка па. полях орошения (см.). По Шокличу 1 га полей орошения требуется на 250—400 жителей, а при предварительной очистке С. в. на 1 000 жите- лей. Когда почва служит только для очистки С. в., то поля орошения приобретают характер полей фильтрации (см. Биологиче- ский способ_ очистки сточных вод). На фиг. 18- представлено фильтрационное устройство, где а—затопленный участок, Ъ—дамба, с—шлюз,. d—дренажная труба, е—сборный колодец с за- движками в нем, f—сточный канал для про- фильтрованной воды. При помощи фильтрации через почву выделяется большая часть микро- организмов (по опытам до 98 %). При целесооб- разном устройстве и эксплоатации полей филь- трации можно па них обработать в 10 раз боль- шее количество С. в., чем на полях орошения. Поля орошения и поля фильтрации требуют б. или м. значительных площадей земли. Там,, где таких площадей не имеется, приходится 'прибегать к искусственной биологич. очистке- на искусственных окислителях из кокса, шла- ка, мелкого щебня, гравия и других материа- лов. Одним из современных искусственных оки- слителей является капельный (непрерывно- действующий) окислитель. Фильтрующий ма- териал для окислителя Имхоф рекомендует- брать крупностью 20 4-80 лип, а фильтрующий слой делать высотою 2 jh (при более мелком ма- териале) и 4 jh (при более крупном материале). На 1 м3 ежедневного расхода очищаемых С. в. в сухую погоду Имхоф считает 1,4 м3 емкости: окислителя Дно не менее 0,13 м3 на 1 жителя..
153 СТОЧНЫЕ ВОДЫ 154 На фиг. 19 представлен капельный оки- слитель с вращающимся оро- сителем, снабженным двойным ртутным и глицериновым запором сист. Гейгера, не допу- скающим проникновения грязной воды во вра- щающуюся часть и замерзания даже при боль- ших морозах; на той же фигуре: а-—отстойник, Ъ—распределительная камера, с—колодец с расположенными в нем задвижками со спус- ком, d—капельный окислитель, f—сточный ка- нал. На фиг. 20 показаны детали (а — водомерное стекло, b—ртуть, с—глицерин, d— спускная труб- ка) вращающего- ся оросителя для окислительной ус- тановки, изобра- женной на фиг. 21, где а—крупный шлак, Ъ—железо- бетон, е—насып- ной грунт. Кро- ме вращающихся оросителей при- ~ меняют также по- Фиг. 21. движные оросите- лц (см. Биологический способ очистки сточных вод). При устройстве биология, окислителей не- обходимо обратить особенное внимание нахоро- шую предварительную обработку С.в. Для вра- батывания капельного окислителя требуется до 30 ди. Отстойники для последующей очистки, воспринимающие пропущенную через окисли- тели воду, сооружаются размерами, равными примерно 71—V’ размеров отстойников для предварительной очистки, сооружаемых перед окислителями. Искусственные окислители тре- буют значительно меньше места для своей уста- новки, чем поля орошения, но,с другой стороны, последние м.б. использованы для с.-х. культур. В капельных окислителях возможно появление запаха при подаче на окислитель загнившей воды и массовое развитие мух; последние недо- статки д. б. устранены соответствующими ме- роприятиями. Кроме того при капельных оки- слителях вымываются иловые вещества и про- дукты разложения, что требует последующей обработки стоков в отстойниках илина песчаных фильтрах до спуска очищен- ных вод в водоемы. Поэтому следует во всех случаях, когда это представляется Фиг. 22. возможным, прибе- гать к очистке С. в. на полях орошения. Биоло- гия. очистка производится также при помощи погруженных окислителей, фильтры которых, подобно фильтрам капельных оки- слителей, состоят из свободно лежащих слоев мелкого камня (20 80 л.и), хвороста и других фильтрующих материалов, расположенных в деревянных ящиках, свободно пропускающих воду вверху и внизу. Фильтерные ящики пе- рекрывают С. в., давая им протекать сквозь фильтр; на поверхности последнего осаждают- ся при этом коллоиды и развивается интенсив- ная деятельность микроорганизмов. Одновре- менно подается воздух снизу фильтра-окисли- теля при помощи неподвижной системы дырча- тых труб или посредством качающейся трубы. Искусственное аэрирование в погруженных окислителях более благоприятствует деятель- ности микроорганизмов, чем естественное по- ступление» воздуха в капельных окислителях. Ил частью выносится воздухом на поверхность окислителя, частью удаляется через известные промежутки времени промыванием. Погру- женные окислители могут в отношении своей производительности оказаться выгодными; к достоинствам их относится отсутствие запаха и мух; кроме того при работе со сжатым возду- хом .жировые вещества, гонимые пузырьками воздуха вверх, всплывают на поверхность воды и м. б. удалены. Погруженный окислитель м. б. подвешен в осадочном отделении эмшерских колодцев (фиг. 22; а—труба для подачи воздуха, Ь—хворост, с—перегниватель, d—погруженный окислитель), где он может осаждать приблизи- тельно половину обычно остающихся в С. в. орга- нич. веществ при протоке последней через окис- литель в течение 1 часа и через всю установку—• в 2 часа. При расположении погруженных оки- слителей в самостоятельных бассейнах (без илоперегнивательных отделений под ними) це- лесообразно прибегнуть к устройству, указан- ному в поперечном разрезе на фиг. 23 (а — погруженный .------в. 00--.-J Фиг. 23. Фиг. 24. окислитель, Ъ—качающаяся воздушная труба, препятствующая осаждению ила, выделяющего- ся в осадочнике). Чтобы окислитель вработал- ся, требуется по Имхофу 1—2 дня. Совершенная очистка С. в., после к-рой сте- кает неспособная к загниванию вода, дости- гается путем аэрации сточной жидкости в при- сутствии активного и л а. С. в. подвер- гается предварительной очистке в особом от- стойнике, после чего поступает в аэрационный бассейн (аэротанк), где она искусственно аэри- руется. В аэротанке (фиг. 24; а—привод, Ь—ме- шалка, с—воздухопровод, d—приток воздуха) образуется активный ил в форме хлопьев, ад- сорбирующий грязевые составные части, на- ходящиеся в коллоидном или растворенном виде. По Рёсвеллу хлопья активного ила со- стоят из слизистого основного вещества, в котором живут бактерии и протозои (Proto- zoa). В аэротанке сточные воды основательно перемешиваются мешалками, вращающимися со скоростью 7 об/м. навстречу воздушным пузырькам, поднимающимся со дна из воз- духовода. На 1 м3 протекающих С. в. вдувает- ся 1 № воздуха. После 6-часовой очистки в аэротанке (при концентрированных водах, к к-рым принадлежат и промышленные воды, и дольше) С. в., смешанные с активным илом, нс очищенные от грязевых веществ, подаются is середину второго отстойника на половине вы- соты его. Осаждающийся во втором отстойнике ил отсасывается в расположенный сбоку жолоб, причем часть ила в количестве, равном у4 содер- жащихся в аэротанке С. в., подается обратно в аэротанк, а остаток отводится в сооружение для предварительной очистки С. в., где он обраба- тывается в загнивателях вместе с илом, выпав- шим из С. в. при предварительной их обработ-
155 СТРАТИГРАФИЯ 156 ке. Из второго отстойника вытекает совершен- но очищенная вода. Продолжительность про- тока С. в. через второй отстойник Имхоф ре- комендует считать в 1 ч. при малых установ- ках и в 2 ч. при больших установках. Аэротанк рассчитывается на 25% больше подлежащего очищению в нем количества во- ды. Количество ила в аэротанке (по Имхофу) равно ок. 3% расходуемой им воды. Активный ил содержит ок. 98% воды и трудно высуши- вается в свежем состоянии. Илоперегпиватель и иловые площадки делают вдвое больших размеров, чем это требуется на единичное про- хождение ила, имея в виду вторичное прохо- ждение избыточного остатка ила, направляе- мого из второго отстойника в первый. Энергия, необходимая для приведения в действие соору- жений для очистки С. в. при помощи активного ила, равна ~ 1 JP на 1 000 жителей. Способ с ак- тивным илом пригоден лишь для полной биоло- гич. очистки пропускаемых через установку вод. Л-ит.: Бах Г., Очистка сточных вод. пер. с нем., М., 1930; Данилов Ф., Удаление и обезврежива- ние городских нечистот, М., 1927; Бем Б., Промышлен- ные сточные воды, пер. с нем., М., 1932: Данилов Ф., Биологич. очистка сточных вод, М., 1908; Иванов В., Краткий история, очерк развития способов очистки сточ- ных вод, СПБ, 1914; «Труды Бюро веер, водопр. и сан,- техн. съездов», с 1913: Строганов С., Обзор со- временного состояния очистки сточных вод посредством искусственной аэрации активным илом, М., 1925; Ко- рольков К., Распад осадка сточной жидкости в ана- эробных условиях, М., 1926; Белов П., Промышлен- ные сточные воды и их очистка, «Трупы 2 Всесоюзн. водо- проводн. и сан.-тсхн. съезда в г. Харькове в 1927 г.», М., 1 929; его же, Сточные воды кожевенных з-дов и различные методы очистки этих вод, «Труды 1 Весе. (XIII) водопр. и сан.-техн. съезда в г. Баку в 1925 г.», М., 1926; Калабина М-, Влияние щелочности про- мышленных сточных вод на развитие организмов, «Труды 3 Всес. (XV) водопр. и сан.-техн. съезда в г. Ростове н/Д. в 1929 г.», М., 1929; Дроздов В., Применение активного ила для очистки промышленных сточных вод, «Санитарная техника», М., 1928, З; Россолимо А., Сточные воды сернистого крашения и их очистка, «Труды 2 Всесоюзн. водопр. и сан.-техн. съезда в г. Харькове в 1927 г.», М., 1929; Данилов Ф., Сточные воды, получаемые при белении хлопчатобумажных тканей, «Санитарная техника», М., 1927, 4; его же, Сточные воды кожевенных з-дов, там же, 1927, 3; Жуков А., Вертикальные отстойники для сточных вод, там же, 1931, 4; Данилов Ф., Очистка сточных вод от про- изводства целлюлозы писчебумажных и картонных фаб- рик, «Санитарная техника», М., 1927, 2; Бессонов И., Величкин Н. и Севастьянов П., Лю- берецкие поля фильтрации, «Труды совещания по очи- стке сточных вод», Москва, 1928; Барсов Н. и Корольков К., Работа очистительных,сооружений люблинских полей фильтрации, там же, 19'28; Заха- ров Н. и Константинов Е., Очистительные пруды на люблинских полях фильтрации, там же, 1929; Г о р о в и т ц-В л а с о в а Л., К вопросу о способах устранения фенолов из сточных вод в связи с хлориро- ванием речных вод, «Труды 3 Всесоюзн. (XV) водопр. и сан.-техн. съезда в Р. н/Д. в 1929 г.», М., 1929; Углов В., К вопросу об очистке фенольных сточных вод, «Ги- гиена и Эпидемиология», М.—Л., 1930, 4—5; Несмея- нов С., О сточных водах гвоздильных з-дов и их ути- лизации, «Санитарнан техника», М., 1921, 4; Иванов В., Канализация населенных мест, Одесса, 1926; I Hi- li off К., Taschenbuch d. Stadtentwasserung, 4 Aufl., Meh., 1925; Bohm I., Gewerbliche Abwksser, B., 1928; Bach H., Die Abwksserreinigung, B., 1927; S t r i t z- kow A., Die gewerblichen Abwasser u. Ihre Reinigung, Heidelberg, 1927; Imhoff K., Fortschritte d. Abwasser- relnlgung, B., 1926; Dunbar, Leltfaden f. die Abwhs- serreinigungsfrage, 2 Aufl., Meh., 1912; К 6 nig I., Neue Erfahrungen fiber die Behandlung u. Beseitigung d. gewerblichen Abwasser, B., 1911; Priiss M., Die abwassertechnischen Massnahmen d. Emschergenossen- schaft, «Kleine Mitteil. d. preuss. Landesanstalt», B., 1927, Beiheft 5; P г ii s s M., Beschleunigung d. Zersetzung in Schlainmfaulraunicn, «Techn. Gemeidebl.», B., 1927, B. 30, H. s/„; Blank H., Beitrag zur Berechnung von Faul- raumen, «Gesundheits-Ingcnieur», Meh., 1925, B. 48, H. 4; Schoklitsch A., Der AVasserbau, В. 1, W., 1930; Helping H., 25 .Tahre Emschergenossenschaft, Essen, 1925; Strassburger G., Die Emscherbrunnen in Erfurt, «Gesundheits-Ing.», Munchen, 1915, B. 38, H. 20, 21; Knau er H., Kanallsatlon, Strelltz in Mecklen- burg, 1924. С. Брилинг. । СТРАТИГРАФИЯ (от лат. Stratus—пласт), от- дел геологии (см.), в к-ром излагается учение о формах залегания и напластования горных пород как осадочных, так и изверженных, их взаимном отношении и чередовании в горизон- тальном и вертикальном направлениях, измене- нии их первоначального залегания под влияни- ем различных дислокационных процессов, об- разовании складок, сдвигов, сбросов и пр. С. изучает также последовательное изменение ис- копаемых фаун и флор во времени и простран- стве, что дает возможность выяснить относитель- ную древность различных минеральных масс. СТРАТОСФЕРА, верхний слой атмосферы, на- чиная с 10—11 км. Исследования более высо- ких слоев атмосферы с помощью самопишущих приборов , поднимаемых на свободных воздуш- ных шарах, показывают, что атмосфера м. б., разделена по распределению темп-ры в ней' на две части: 1) верхнюю, названную Тейсеран- де-Бором С., в к-рой падения t° не наблюдает- ся и изотермич. поверхности (где t° одинако- вые) расположены вертикально, и 2) нижнюю' тропосферу, в к-рой изотермич. поверхно- сти расположены горизонтально и наибольшее изменение 1° наблюдается в вертикальном на- правлении. Пограничная область между С. и тропосферой называется т р о п о п а у з.о й. В настоящее время для ряда пунктов на земной поверхности имеются результаты аэрологии, поднятий до высоты ок. 20 км. Т. о. распро- странение тропосферы известно в достаточной степени, сведения же о С. ограничены лишь самыми низкими слоями ее, между тем свой- ства С. имеют огромное значение для полетов реактивных аппаратов. Высота нижнего слоя С. над уровнем моря изменяется в зависимости от ряда условий. Пре- жде всего географии, широта места и время го- да оказывают влияние на высоту тропопаузы. В таблице приведены значения высоты тропопаузы Высота тропопаузы в зависимости от географической широты и времени г о д а. Наименование пунктов География, широта Высота тропопаузы в км летом ЗИМОЙ Арктика 77° с. ш. 10 Кируна 68° » » 11 10 Павловск 5941* » » 11 9 Свердловск .... 57° » » 11 10 Кучино 5545' » » 11 10 Англия 52° » » 11 10 Европа (по 4 обсер- ваториям) .... —— 12 11 Павия 4541' » » 12 10 Канада 43° » » 14 11 США 40° & » 15 И Батавия 6° ю. ш. 18 17 Виктория Нианца 0° » » 18 18 для ряда областей от экватора до значитель- ных широт, полученные в результате зондиро- вания высоких слоев атмосферы; при этом вы- соты эти для летнего и зимнего полугодий пред- ставлены отдельно. Из таблицы видно, что наибольшей высоты нижний слой С. достигает в экваториальных областях и наименьшей—в полярных. Разница высот очень значительна, напр. над Павловском высота тропопаузы ок. 9 км в зимний сезон, тогда как для Батавии или Виктории Нианцы эта высота достигает 17—18 км. Для промежуточных областей за немногими исключениями, к-рые зависят от
157 СТРАТОСФЕРА 158 высокого или, наоборот, низкого давления воз- духа, наблюдаются промежуточные значения высот, и вероятно тропопауза постепенно сни- жается по направлению от экватора -к полю- сам. Этот общий закон может претерпевать однако значительные нарушения вследствие из- менчивого распределения давления в областях циклонов и антициклонов. Наблюдения, про- изведенные в Англии, показали, что высота тропопаузы с 12 км снижается до 8 км при соответствующем понижении давления у зем- ной поверхности с 1 026 до 989 миллибар (1 мил- либар -0,75 мм). Далее, в тропосфере воздух теплее при высоком давлении, чем при низ- ком, а в С., наоборот, высокое давление со- провождается относительным понижением t° воздуха. Рассматривая значения (° воздуха на больших доступных высотах в области С. (ок. 20 км), легко убедиться в том, что на этих вы- сотах наименьшая t° в экваториальных обла- стях, а наивысшая—в полярных, т. е. обрат- но тому, что имеет место в нижних слоях. Значения t° и давления определяют собою ве- личину плотности воздуха (т. е. веса 1 .и3 воздуха в г). В отношении барометрич. давления воздуха на различных горизонтах атмосферы и в обла- сти С. теоретич. соображения показывают, что давление с высотою падает по следующему за- кону: при возрастании высота арифметич. про- грессии давления убывают в геометрической. Соответствующие вычисления приводят к сле- дующей таблице, показывающей величину да- вления на различных высотах; Высота в КМ . . О 10 20 30 40 50 100 Давление в .алс . 760 217 41 9,3 1,2 0,11 0,0012 Непосредственные наблюдения над изменени- ем давления с высотой, произведенные в Ев- ропе, дают следующие средние значения дав- ления (в миллибарах): Высота В К.И . . 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 Давление .... 1 014 794 614 470 353 262 182 140 102 75 55 Газовый состав атмосферы изменяется вме- сте с высотою. В то время как в области тропо- сферы на разных высотах мы имеем вполне одинаковое процентное содержание газового состава, к-рое отчасти объясняется вертикаль- ным перемешиванием масс воздуха и диффузией, в более высоких слоях атмосферы, в С., состав воздуха изменяется. Подсчеты в связи с некото- рыми оптич. и акустич. явлениями привели ис- следователей к заключению об известной слои- стости в строении и составе атмосферы. В более высоких слоях атмосферы содержание водо- рода, обнаруживаемого вблизи земной поверх- ности лишь в ничтожных количествах, долж- но увеличиваться. По воззрениям А. Вегенера уже на высоте ок. 50 юн появляется газ еще более легкий, чем водород, геокороний, содер- жание к-рого на высоте 200 км составляет бо- лее 50%. По мнению Чепмана (Chapman) в вы- соких слоях—выше 75 км—атмосфера азота на- чинает сменяться атмосферой гелия. Темп-pa воздуха определяет распределение содержания водяных паров, т. к. нормальное количество водяных паров не м. б. выше того, к-рое насыщает воздух при данной t°. Давле- ние насыщающих паров падает приблизитель- но в геометрич. прогрессии, когда t° уменьша- ется в арифметич. прогрессии. Отсюда следует, что содержание водяных паров по мере под- нятия над земной поверхностью падает очень быстро, н в области С. имеется совершенно ни- чтожное количество паров на 1 м3 воздуха, а т. к. при этом здесь отсутствует обмен воз- духа в вертикальном направлении, то тропо- пауза является верхним пределом образова- ния облаков. В области С. наблюдаются лишь редкие виды облаков—«светящиеся» облака, причиной к-рых является пыль или дым, из- верженные вулканами и поднятые за пределы тропосферы. Ничтожное содержание водяных паров, отсутствие угольной к-ты, незначитель- ное количество пыли космич. происхождения, малая упругость газового состава—все эти фак- торы показывают, что в области С. не происхо- дит заметного поглощения солнечной энергии. На каждый см3 поверхности, перпендикулярной к солнечным лучам, приходится 2 cal в мин., поэтому можно предполагать, что всякий сна- ряд или аппарат, попадая в область С., будет подвергаться сильному влиянию солнечного излучения. При этом необходимо иметь в ви- ду, что спектральный состав солнечного луча в этой области отличен от того, какой наблю- дается вблизи земной поверхности; здесь в со- став солнечного спектра входят кроме обыч- ных также лучи с весьма малыми длинами волн ультрафиолетовой части спектра, которые- обладают особыми химическими свойствами. Анализ наблюдений над перемещениями масс воздуха в горизонтальном направлении ветром показывает, что в верхних областях тропосфе- ры сила ветра постепенно растет, достигая мак- симальных значений у нижней границы С., после чего имеет место уменьшение скорости. Это изменение вариации ветра при вступлении в С. может быть объяснено исключительно из- менением характера темп-рного градиента в ни- жних слоях С. Вместе с возрастанием высоты градиент давления также весьма быстро па- дает. Наблюдений в самых высоких слоях атмо- сферы сравнительно мало, но они проливают свет на нек-рые замечательные обстоятельства. Оказывается, что над столбом холодного воз- духа, к-рый в тропосфере характерен для низ- кого давления, в С. расположены слои теп- лого воздуха. Обратное напластование имеет место в области высокого давления. Что каса- ется больших высот в С., то здесь происходит уравнивание t° как по горизонтальному, так и по вертикальному направлению. Таким об- разом С. обладает следующими основными свой- ствами: падение t° с высотой в ней прекращает- ся; обмена воздушных масс воздуха в верти- кальном направлении не происходит; нижняя граница С. не повсюду находится на одинако- вой высоте, но изменяется с географии, широ- тою места, а в одном и том же пункте высота изменяется от времени года и барич, состояния (циклон, антициклон). Облачность в С. отсут- ствует, абсолютная влажность весьма невысо- ка, ветер постепенно ослабевает по мере пе- рехода от нижней границы стратосферы к ббль- шим высотам. Давление воздуха весьма мало, газовый состав отличен от того, что имеется у земной поверхности; радиация солнца воз- растает и расширяется в сторону ультрафиоле- товой части спектра. За последние годы (1931—32) осуществлены в Европе (проф. Пиккар) два полета в страто- сферу (на 16 и 16,38 км) на специально скон- струированных воздушных шарах, страто- статах. Наблюдатели помещались в шарооб- разной герметич. закрытой гондоле. Оболочка стратостата наполнялась водородом до 20%. своего объема, и аппарат имел у поверхности
159 СТРИГАЛЬНАЯ МАШИНА 160 земли грушеобразную форму, которая при подъеме постепенно переходила в шарообраз- ную. В 1933 г. 30 сентября осуществлен в Мо- скве полет в С. на стратостате «СССР» совет- ской конструкции и выстроенном из советских материалов. Стратостат достиг высоты 19 км. Лит.: Молчанов П., Методы исследования сво- бодной атмосферы, Л., 19'26; Оболенский В., Метеорология, М., 192.7; Show Sir Napier, Manual of Meteorology, V. 2, Cambridge, 1928. В. Пришлгцов. СТРИГАЛЬНАЯ МАШИНА, машина для стри- жки тканей, причем с лицевой стороны уда- ляют пух, отдельные выступающие ниткииузел- ки, оставшиеся после чистки, а также стригут ворс, оставляя его опре- деленной длины. Стриж- ку производят во время отделки тканей: или по- сле крашения или перед ♦ набивкой. Стрижке под- вергают гл. обр. хлопчато- бумажные, шерстяные и Фиг. 1. полушерстяные ткани. Стригальный аппарат состоит из метал лич. цилиндра с набранными на нем спиральными стальными перьями, гладки- ми или с насечкой, и ножа. Перья набираются иа цилиндр или левой или правой стороной, чис- ло их на цилиндре 8—10. Нож представляет со- бой стальную плоскую остро отточенную пла- стинку. Нож установлен касательно к окруж- ности, образуемой при вращении перьев. На фиг. 1 изображена схема стригального аппара- та, через к-рый проходит ткань, прижимаемая лицом к вращающемуся цилиндру Ь и ножу а. При прохождении шва или складки ткань при- поднимают над ножом и цилиндром, для чего служит штанга с, соединенная с педалью, к-рая при этом опускается йогой, причем под- .нимается планка е и валик d, и стрижка пре- кращается. По пу- ти движения тка- ни установлены вращающиеся* ци- линдрич. щетки для удаления пу- ха. Около цилин- дров устанавли- вают кожаные по- жрышки, к-рые пропитаны маслом для смазки перьев. Для равномерного снашивания ножей и перьев цилиндрам придается колебатель- ное движение вдоль их оси. При работе не- •обходимо следить, чтобы товар шел все вре- мя без складок и засечек, в строго расправ- ленном и туго натянутом состоянии, т. к. за- гнутая кромка или складка дает брак с про- -стриженными местами. Нек-рые ткани стри- гут с лица и изнанки. Машина требует 2—3 №. .У С. м. делают приспособление для постоянно- го одинакового натяжения ремней, вращающих стригальные цилиндры. Это балансы, сохраня- ющие постоянную скорость цилиндров. На нек-рых машинах,б.ч.многоцилиндровых,уста- навливают аппарат, отсасывающий пух, благо- даря чему он не попадает на товар, и все во- лоски на ткани поднимаются тягой вентиля- тора и легко стригутся. С. м. в два полотна дают до 60 кусков в час при расходе 8—10 №. Для стрижки ворсованных товаров стригаль- ный аппарат устанавлйвают на нек-ром рассто- янии от ткани, огибающей стол, расстояние это изменяют в зависимости от длины ворса. На фиг. 2 показан стол а в поперечном разрезе. С. м. бывают продольные и поперечные; пер- вые бывают одного, двух, четырех и восьми ци- линдров и обладают большей производитель- ностью, работая непрерывно; вторые же—одно- цилиндровые— работают периодически, при- чем ткань подвигается с перерызами, а стри- гальный аппарат передвигается поперек ткани, в то время как она неподвижна. Поперечные стригальные машины постепенно вытесняются продольными и применяются только при более короткой стрижке (сукно). Ножи и перья дол- жны быть хорошо отточены, причем точку ци- линдров производят наждачными брусками при их вращении. Лит.: Петров П., Викторов П. и Малю- тин Н., Химич, технология волокнистых веществ, стр. 99—100, Ив.-Вознесенск, 1928; Холл А. Ж., Аппа- ратура для беления, крашения, печатания и отделки хл,- бум. тканей, стр. 108—109, М., 1929; Буров Н. Ф., Аппретура и отделка хл.-бум. тканей, стр. 43—45, М., 1924; Смирнов П. И., Стридака и ворсовка хл.-бум. тканей, стр. 10—33, Ив.-Вознесенск, 1928; И о к с и м о- вич Ч. М., Отделка тканей, стр. 160— 192, Москва, 1914; Reiser N., Die Appretur, 2 Aufl., Leipzig, 1912. СТРИППЕР, колосоуборник, комбинирован- ная уборочная машина, срезающая или сбиваю- щая колосья со стеблей, остающихся на кор- ню в поле, причем одновременно производят- ся вымолот зерна и очистка его от посторонних примесей. Мысль о постройке ной машины, к-рая убирала бы и одновре- менно обмола- чивала хлеб,за- производитель- Фиг. 1. родилась около ста лет тому назад, и после долгих исканий и опытов был- построен в США первый комбайн (см.), а в Австралии— первый стриппер. Современный стриппер (фиг. 1) снабжен особым гребнем, заменяю- щим пальцевый брус режущего аппарата сно- повязалки или жатки. При передвижении машины вперед гребень (фиг. 2) расчесывает стоящие на корню хлебные стебли и удерживает в щелях между своими зубьями более толстые колосья,к-рые тут же отрываются (отламывают- ся) от стеблей быстро вращающимся над зад- ней частью гребня 1 (фиг. 1) битером 2 легким бичевым барабаном. Последний отчасти обмола- чивает колос при помощи рубчатой деки 3, после чего весь колос с зерном перебрасывает- ся благодаря развивающейся при вращении ба- рабана центробежной силе на располо «енный
161 СТРИХНИН 162 выше барабан 4 с декой 5, в к-ром происходит окончательный домолот колоса. Из барабана обмолоченная масса поступает на решето 6 и сито веялки 7, на к-ром зерно при помощи воз- душного потока, гонимого вентилятором 8, очи- щается от посторонних примесей и по наклон- ному дну ковша веялки 9 поступает на шнек 10. Последний передает зерно на ковши элева- тора, к-рые переносят его в небольшой бункер, периодически опоражниваемый по его напол- нении в ящик повозки. Применение С. возможно лишь в местностях с очень сухим климатом, в которых хлебные стебли сильно пересыхают и становятся ломки- ми, благодаря чему от них под действием бите- что не во все годы стриппер применим в таких странах, как Испания, Алжир, Тунис, Трипо- ли и др. На юге СССР можно производить С. уборку лишь в редкие годы, при вполне благо- приятных для уборки условиях погоды- Даже в Австралии, родине С., оказалось, что при уве- личенной влажности воздуха и полегшем спу- танном хлебе уборка протекает со значитель- ными потерями зерна. Благодаря этому в по- следние годы взамен С. на полях стали появ- ляться новые уборочные машины, х е д е р- харвестер и автохедер, в к-рых би- тер С. заменен ножовым аппаратом. В настоя- щее время эти машины, применение которых с благоприятным результатом не так зависит от климатич. условий, местности, нашли себе но и в Канаде. Стриппер «Саншайн» (McKay) имеет захват в 1,83; 2,44 и 3,05 .и и рассчитан на тяговую мощность от 3 до 6 лошадей (фиг. 3). Производительность С. зависит от захвата и колеблется от 6 до 10 га в десятичасовой день. Хеде р-х арвестер (фиг. 4) «Саншайн» (сист. McKay, Австралия) строят, как и пре- дыдущую машину, на тот же захват и приме- няют как с конной, так и с тракторной тягой. Машина снабжена спереди длинными подвиж- ными пальцами—гребенкой, которые в зави- симости от состояния хлеба при помощи рыча- га устанавливаются выше или ниже; за ними расположен пальцевый брус с обычным ножом, составленным из трехугольных режущих сег- ментов. Нож срезает колосья с небольшой ча- стью стебля, которые захватываются установ- ленным вдоль пальцевого бруса винтовым шне- ком, подводящим их к элеватору; элеватор передает их в бичевой барабан молотилки. Из барабана обмолоченная масса выбрасывается на соломотряс, к-рый отделяет солому и выно- сит ее из молотилки, а зерно с остатками колоса переходит на решето и сито веялки, где дей- ствием воздушного потока (от двух вентилято- ров, установленных на валу с боков барабана) очищается от посторонних примесей. Недомо- лоченный колос, сбежавший с решета веялки, колосоподъемником передается для домолота в барабан. Зерно для окончательной очистки по- ступает в сортировальный цилиндр, в котором отсеваются все мелкие семена сорняков, щуп- лые и колотые зерна. Семена сорняков поступа- ют в сравнительно небольшой приемник, зерно же—в более вместительный, откуда при оста- новке машины происходит его разгрузка в мешки. Эта машина применяется гл. обр. для уборки пшеницы, овса и ячменя, но также м. б. применяема для уборки проса, риса, семенной люцерны и других растений. Так же удачно ее применяют для уборки гороха, но для этого необходимо установить на ней некоторые доба- вочные приспособления (фиг. 5) и изменить чис- ло оборотов ее барабана. При этом оборудовании и соблю- дении указанных условий по- лучается небольшой процент колотого зерна и до- вольно чистый вымо- лот. Для уборки риса Фиг. i благодаря особенностям его культуры машину снабжают отдельным мотором, к-рый приводит в действие ее механизмы. В случае, если необ- ходимо сохранить солому для корма, к задней части машины прикрепляется особый приемник вместимостью ~ 4 м3, к-рый после наполнения его соломой раскрывается при помощи тяги— веревки и выбрасывает содержимое кучей на определенных местах. Хедер-харвестер в срав- нении с С. срезает колос с более длинной ча- стью стебля, но все же более короткой, чем это имеет место при уборке обыкновенными комбайнами (америк. типа). Лит.: Арцыбашев Д., Комбайны, Москва—Ле- нинград, 1930. К. Шяловсяи*. СТРИХНИН, см. Алкалоиды. СТРОГАЛЬНАЯ МАШИНА служит для прида- ния одинаковой заранее заданной толщины ко- же по всей ее поверхности путем строгания нижней ее стороны, т. н. бахтармы. С.м. строят двух размеров: меньшего—с длиной рабочего вала в 300 мм для мелких кож (опойка, вырост- ка, козла, барана) и большего—с рабочим г~ ‘ лом длиной 600 мм для крупных кож (пол>- Т. Э. m. XXII.
263 СТРОГАЛЬНАЯ МАШИНА 264 кожника, яловки). Нек-рые з-ды строят еще промежуточный тип машины с длиной вала в 450 мм. Основной рабочей частью машины - являются ножевой вал и подающий аппарат. Ножевой вал а в обоих типах машин делается чугунным или Фиг. 1 . стальным (фиг. 1). На нем вы- фрезеровывается 8 правых и 8 левых спиральных канавок, расходящихся от середины ва- ла к концам. Угол наклона но- жей 32,5°, шаг 240 мм. В эти канавки зачеканиваются красной медью или алюминием ножи. Ножевой вал вращается в подшипниках с кольцевой смазкой. Свое вра- щение он получает от привода машины (фиг. 2), расположенного по- зади ее с помощью двух приводныхрем- Фиг. 2. ней, по одному с каждой стороны вала. Число оборотов ножевого вала—1600—2000 в мин.По- дающий аппарат строят в трех вариантах: 1) с одним подающим валом без принудит, враще- ния, 2) с одним подающим валом с принудитель- ным вращением, 3)с двумя подающими валами и принудительным вращением. 1) Подающий вал & 150 мм без принудительного вращения делается обыкновенно чугунным, покрытым белым металлом, медью или резиной, или из твердого дерева. Он свободно вращается в ка- чающемся вилкообразном составном из двух частей подшипнике-качалке б, укрепленном в станине машины'. Т. к. этот вал свободно вра- щается, то скорость подачи кожи под ножевой вал зависит только от рабочего, и поэтому при работе на машине с этим подающим аппаратом необходимо ставить высококвалифицирован- ного ' рабочего. 2) Подающий вал а (фиг. 3) Сэ 150 мм с прину- дительным вращением делается такого же ти- па, как и предыдущий, и отличается от него только тем, что он с помощью ременной в, зубчатой б и цепной б, передач получает вращение от привода машины. В зависимос- ти отвида обрабатыва- емой кожи можно ме- нять скорость подаю- щего вала, для чего ре- менная передача снаб- жена ступенчатыми шкивами. 3) Подающий ап- парат с принудительным вращением и двумя ва- лами состоит из нижнего стального или медно- го собственно подающего вала 0 60 мм, рас- положенного у ножевого вала и верхнего де- ревянного вала 0 120 льм, который является предохранителем от попадания рук рабочего под ножи. Движение свое они получают с по- мощью цепного привода от привода машины, Фиг. .3. । как и во втором случае. В случае 2 и 3 ско- рость подачи кожи под ножевой вал зависит исключительно от скорости вращения подаю- щих валов. Вилкообразный подшипник-качалка с подающим аппаратом при нажиме па нож- ную педаль г (фиг. 2 и 3) приближается к ноже- вому валу, в первоначальное положение он воз- вращается пружиной в (фиг. 2). Ось подающего вала обыкновенно расположена на одной гори- зонтали или несколько ниже (на ~ 5 л.и) оси ножевого вала. Толщина кожи зависит от рас- стояния между ножевым и подающим валами. Ход подающего аппарата регулируется уста- новочным болтом д (фиг. 2). Работа на машине заключается в следующем: включается привод машины, при этом во вращение приходят ноже- вой и подающие валы, затем на подающий вал забрасывают кожу и, нажимая на педаль, при- ближают подающий аппарат с кожей к ноже- вому валу. Вращение ножевого и подающего ва- лов противоположно. Когда вся кожа простро- гана, отпускают педаль и снова закладывакщ кожу. Каждую кожу закладывают два раза. Кожу можно строгать в мокром и сухом виде. Для точки ножей в машине установлен то- чильный аппарат, строящийся в двух конструк- циях с вращающимся точильным диском или с точильным бруском; наибольшим распростра- нением пользуется последний тип. Точильный брусок е (фиг. 2) закрепляется в чугунном супорте, который сережкой соединен с валом ж, имеющим по всей своей длине правую и левую ленточную нарезку. В эту нарезку вхо- дит сережка супорта. При вращении вала се- режка скользит по канавкам его и тянет за собой супорт, пока не дойдет до конца вала, затем она захватывается канавкой противо- положного направления, и супорт идет в об- ратном направлении; т. о. при вращении вала с нарезкой в одну сторону супорт совершает все время поступательно-возвратное движение параллельно ножевому валу. Верхняя часть супорта б, в которой закреплен точильный бру- сок, может передвигаться по направляющим нижней части с помощью гайки и винта и. приводимого от руки в движение маховичком к (фиг. 3), связанным с винтом червячной переда- чей. Вращение свое ходовой винт ж получает цепной передачей л от промежуточного вала м, связанного с приводом машины ременной передачей с холостым и рабочим шкивами. То- чильных аппаратов с вращающимся диском в СССР не строят. Точка ножей может произво- диться во время строгания или при холостом ходе машины. Обычно ножи точат при холо- стом ходе, чтобы на кожу не попадала желез- ная и карборундовая пыль и не портила (цара- пала) лица кожи и не чернила ее. Для строгания крупных кож строят маши- ну с длиной ножевого вала в 600 мм. Дефекты работы С. м. Ебли кожа пос- ле строгания получается неодинаковой тол- щины, это происходит от того, что подающий и ножевой валы не параллельны. Если же на коже получается т. н. лестница, т. е. наблю- даются отдельные выхваты, то это зависит: 1) от дрожания или ножевого вала или подаю- щего, что происходит от сработки их подшип- ников, 2) от неплотной зачеканки ножей в но- жевом валу.З) от неодинаковой толщины ножей. При обнаружении дефектов на коже нужно систематически проверить всю машину. Как основное правило нужно иметь в виду, что- I бы все валы (подающий, ножевой и ходовой
165 СТРОГАЛЬНЫЕ СТАНКИ 166 винты точильного аппарата) были строго па- раллельны друг другу. Ножи С. м. представ- ляют собой спиральные ленты шириной 35 мм и толщиной 1,5—2,2 мм, изготовленные или из двухслойной стали, верхнюю часть которой, толщиной 0,4 .и.и, изготовляют из стали с co- держанием углерода0,8—1 %,анижнюючасть— из обыкновенного железа с содержанием угле- рода 0,05%, или из железной полосы, верх- няя часть которой цементируется на глубину 0,3—0,4 .и.и. Более тонкие ножи идут обычно для строгания мелких кож хромового дубле- ния, более толстые—для кож растительного дубления. При изготовлении ножей необхо- димо строго следить за тем, чтобы все ножи од- ного комплекта были одинаковой толщины и одинаковой термич. обработки. В СССР строят оба типа С. м.; характеристика их: длина ноже- вого вала 300 и 000 мм; про- изводительность в час 30—40 опойков и 15—20 крупных кож; расход энергии 4—5 и 6—7]/s Н** Занимаемое маши- ной место 1 200x2 000 ли* и 1 500x2 500 ли. К числу С. м. необходимо отнести также и бланширо- вочную машину (фиг. 4), слу- жащую для сострагивания с сухих кож очень тонкого ли- цевого слоя. Отличие ее от С. м. заключается в устрой- стве подающего аппарата и ножевого вала и присоедине- нии к машине аспирацион- ного устройства для удале- ния пыли, получающейся при бланшировании. Машины для бланширования строят толь- ко одного размера с длиной ножевого вала в 300 лип. Но- жевой вал отличается от та- ких же валов только распо- ложением ножей, а именно: все спиральные ножи накло- нены только в одну сторону, угол наклона 42,5°, шаг—355 мм, число ножей—16, 20 и 24, в зависимости от задан- ной толщины сострагиваемо- го слоя (чем тоньше нужпо сиять слой, тем больше ножей ставится). Пода- ющий аппарат состоит из одного только вали- ка, чугунного, покрытого резиной а, прижи- мающегося к ножевому валу снизу. Он распо- | ложен на конце двух рычагов б, вращающихся на валу в станины, и приближается к ноже- ; вому валу при нажатии на ножную педаль- г, связанную рычагом б и тягой д с подающим валом. Вращение его принудительное. Точиль- ный аппарат в того же устройства, как и на С. м. Для удаления пыли ножевой вал закры- вается кожухом, который трубопроводом, про- ходящим внутри машины, связан с вентилято- ром, расположенным позади машины и вра- щающимся от привода машины. Ниже ноже- вого вала иногда устанавливают вращающую- ся щетку ою, предохраняющую кожу от захва- тывания ее ножевым валом. Дефекты работы этой машины такие же, как и у строгальной, и причины их те же. Характеристика машины следующая: длина ножевого вала 300 мм; рас- ход энергии 5 JP; производительность 18—20 опойков в час; число оборотов ножевого вала' 2 000 в мин.; занимаемое место 2 800 X 1 400 мм. В случае установки на кожевенных з-дах не- скольких машин для них устраивается общая аспирационная линия. В СССР эта машина строится. П. Сирыльнии». СТРОГАЛЬ НЫЕ СТАНКИ предназначаются для строжки, т. е. обработки резцом горизонталь- ных, вертикальных и наклонных поверхностей или пазов. С. с. отличаются от других видов станков возвратно-поступательным рабочим движением и прямолинейной периодич.подачей. Рабочее движение и движение подачи у них осуществляются как движением стола изделия, так и движением инструмента—резца. С. с. при- меняются в штучном производстве и в серий- ном для обработки крупных деталей, как то: станин станков, двигателей и пр. Появление мощных продольно-фрезерных станков значи- st/ ЙП ;-1гМч Sms тельно умень- шило область применения С. с. вследствие меныпей их производитель- ности за- счет работы резца, а не фрезера, и за счет боль- шойпотеривре- мени на холо- стой (обрат- ный) ход. По- тери на обрат- ный ход умень- болыпой скорости. путем применения она бывает в 2—5 раз больше рабочей шаются Обычно скорости, но не может превышать восьмикрат- ной, чтобы не вызвать сотрясения станка. Одна- ко несмотря на это С. с. необходимы в машино- строении, особенно когда требуется очень точ- *6
167 СТРОГАЛЬНЫЕ СТАНКИ 168 нал обработка длинных изделий. Опыт показы- вает, что лучше производить обдирку на фре- зерном станке, а затем отделку на строгальном, т. к. при фрезерованпи давление фрезера на- столько велико, что вы- зывает деформацию об- рабатываемого изделия. Фиг. 9. Однако и здесь с С. с. начинают конкури- ровать продольно-шлифовальные станки. С. с. разделяются на следующие типы: 1) поперечно- строгальные станки (шепинги), 2) продольно- строгальные станки, 3) С. с. специального на- значения, 4) долбежпые станки, к-рые разделя- ются на просто долбежные станки (см. Долбле- ние) и зубодолбежные (см. Зуборезные станки). Поперечно-строгальные станки применяются для обработки изделий небольшо- го размера. У них рабочее движение имеет резец, а движение подачи—изделие; у т. наз. попе- речно-строгальных станков тяжелого типа и движение подачиосуществляетрезец.Поперечно- строгальные станки бывают двух типов: легкие и тяжелые и различаются приводом рабочего движения: кулисный механизм,гидравлич. при- вод и зубчатка с рейкой. Поперечно-строгаль- ные станки (шепинги) легкого типа с кулисным механизмом очень распространены несмотря на свои недостатки. При каждой перемене хода напряжение в частях станка резко изменяет чительны, не получается спокойного хода. С увеличением длины хода ползуна увеличива- ется неравномерность скорости его движе- ния, благодаря чему’ трудно получить хоро- Я1ИИ11 № Фиг. 4. шую работу. Их преимуществом являются: точность установки различной длины хода рез- ца и отсутствие специального механизма для изменения направления движения ползуна в конце хода. На фиг. 1 изображен = поперечно-стро- гальный станок с кулисным при- водом. Станок имеет станину а коробчатого ти- па с направляю- щими, по к-рым движется пол- зун б. С левой стороны его име- ется головка с супортом в, в ко- тором на откид- ной планке г ук- реплен резцедер- жатель. При дЬи- жении вперед планка г прижи- мается к головке и резец режет; при обратном же ходерезецсколь- зит по обрабаты- ваемой поверхности. С передней стороны ста- нины имеется стол б для закрепления изделия. Он перемещается в горизонтальном направ- лении по направляющим салазок е помощью Фиг. 5. лу движением салазок е по вертикальным на- правляющим станины валиком з и винтом и. Движение ползуну передается от рабочего шки- ва к через коробку скоростей, дающую четыре скорости зубчатке л с эксцентрично установлен- ным пальцем м, входящим в прорез кулисы н. При вращении зубчатки л палец м медленно поворачивает кулису влево и быстро направо, а следовательно и ползун, связанный с ней шар- ниром, получает возвратно-поступательное дви- жение. Длина хода ползуна устанавливается перестановкой пальца м помощью винта о, вра- щаемого снаружи станка рукояткой п через пару конич. шестерен. Гайка р служит для закрепления пальца м в установленном поло- жении. Подача стола происходит от зубчатки с, в пазу к-рой эксцентрично установлен палец т, соединенный тя” •'* it с пальцем храпового колеса д5, сидягце! шишке на ходовом
169 СТРОГАЛЬНЫЕ СТАНКИ 170 винте ою. Т. к. подача должна заканчиваться ' прежде, чем резец начнет снова резать, то зуб- чатка с при рабочем ходе ползуна движет палец храповика вхолостую и сцепляет его с храповиком при об- ратном ходе. Изме- нение подачи про- изводится измене- нием эксцентриси- тета пальца т. Кро- ме продольной ав- томатическ. подачи станок имеет вер- Фиг 6 тикальнуЮ автома- тическую подачу супорта для строжки вертикальных поверхно- стей. Для этого ползун имеетхраповой механизм, [ к-рый при обратном ходе пол- зуна от удара рычага х в ку- лачок ц поворачивает храпо- вое колесо. От него движение передается винту вертикаль- ных салазок супорта через па- Фиг. 7. ру конич, зубчаток. При рабочем ходе ползуна ' вышеописанным, рычаг х отводится в свое первоначальное по- I кулисног" ложение пружиной. Для вертикального пере- | время хо мещения резца вручную рукояткой ч собачка ' храпового колеса откидывается. Рукоятка ш и винт щ служат для регулировки начало хода ползуна. Рукояткой ю переводится ремень с холостого шкива на рабочий. Рукоятка короб- ки скоростей я служит для изменения числа ходов ползуна в минуту. В последнее время появились по- перечно-строгальные станки с гидрав- лич. приводом, показавшие себя в ра- боте с очень хорошей стороны. Гидра- влич. привод является наиболее подходящим к условиям работы С. с., так как он обеспечивает мяг- кое врезание инструмента при пе- ремене хода и тем сохраняет инструмент и станок, а так- же дает возможность непре- рывно регулировать скорость даже на ходу станка. Благо- даря этому поперечно-стро- гальные станки с гидравлич. приводом дают производи- тельность на 25—50% боль- ше, чем станки с механиче- ским приводом. Гидравличе- ский привод рабочего дви- жения в поперечно-строгальных станках осу- ществляется двумя способами: помощью гид- равлического двигателя вращательного дви- жения через кулисный механизм или непо- средственно через гидравлич. двигатель прямо - линейного движения. На фиг. 2 изображен внешний вид поперечно-строгального станка с гидравлич. приводом через кулисный механизм, а на фиг. 3—его схема. Этот станок отличается от станка на фиг. 1 только тем, что зубчатая коробка скоростей заменена гидравлич. при- водом. Электромотор а приводит во вращение лопастной насос б, от к-рого масло под давле- нием подается в аналогичный с ним гидравлич. двигатель в. На фиг. 4 изображены насос и дви- гатель при снятой крышке. Вращение двига- теля передается кулисной шестерне, кулисе й ползуну через зубатку, сидящую на валу дви- гателя. Маховичок (фиг. 2) служит для из- менения числа об/мин. двигателя. На фиг. 5 изображен разрез поперечно-строгального ста- нка последнего выпуска с ги- дравлическим приводом помо- щью двигателя прямолиней- ного движения, т. е. гидравлич. цилиндра и поршня. Под пол- зуном расположен цилиндр, к-рый соединен со станиной шток же д'иференциального поршня соединено ползуном. Рабочий ход ползуна осуще- ствляется нагнетанием масла от насоса а по трубопроводам бив как одновременно, так и по одному из них. В зави- симости отэтого имеем разные скорости ходов и рабочие уси- лия. Ускоренный обратный ход получается благодаря ди- ференциальному поршню пу- тем нагнетания масла по тру- бопроводу г. Этот поперечно- строгальный станок имеет то преимущество по сравнению с что благодаря отсутствию го механизма скорость и усилие] во хода не меняются. На фиг, 6 изображен общий вид этого .станка. Рукоятка Фиг. 8. а служит для изменения направления хо- да ползуна, рукоятка б—для пуска и останов- ки станка, рукоятка в—для изменения рабочего
171 СТРОГАЛЬНЫЕ СТАНКИ 172 усилия ползуна, г—для изменения подачи сто- ла, д—-для включения гидравлического при- вода подачи стола, е—цл.я регулировки скоро- сти ползуна, ж—для изменения подачи стола, винт з—для передвижения стола в попереч- ном направлении, квадрат и для подъема стола, упор к для останова поперечного самохода. Поперечно-строгальные станки тяжелого ти- па применяются для строжки тяжелых и боль- ших изделий, поэтому в них подача произ- водится резцом, а не столом. Для этого направ- ляющие ползуна имеют продольное перемеще- ние по направляющим станины. Привод рабо- чего движения ползуна делается иногда кулис- ным механизмом, но б. ч. зубчатками с рейкой. На фиг. 7 изображен поперечно-строгальный станок тяжелого типа. С внешней стороны этот станок отличается от ранее описанных удлинен- ной станиной. Механизм привода ползуна рас- полагается под направляющими ползуна в ста- нине (фиг, 8) и при подаче перемещается вме- сте с ними. Для привода ползуна служит вал а, приводимый во вращение электромотором б через зубчатую передачу. От вала а вращение передается через фрикционную муфту в, вклю- чаемую рукояткой г, полый вал д и зубчатую передачу валу е, а от него через зубчатые пере- дачи ою или з, включаемые рукояткой и, пла- нетным передачам к и л. Эти планетные передачи во время работы вращаются. Включением од- ной из них соответствующим тормозом м или н вращение передается валу о и от него через две пары зубчатых передач—зубчатке, находя- щейся в зацеплении с рейкой, прикрепленной с нижней стороны ползуна. Управление пере- меной направления движения ползуна и пода- чей производится шайбой п (фиг. 7) и механиз- мом, расположенным в коробке на направля- ющих ползуна. Эта шайба (фиг. 9—10) имеет переставные упоры, устанавливаемые в про- резе в соответствии с ходом ползуна; между упо- рами находится переводная рукоятка р. При движении ползуна шайба вращается, и в конце хода кулачок давит на переводную рукоятку и через конич. передачу с и трубчатый вал вы- ключает одну группу планетной передачи и вклю- чает другую группу. Этот механизм работает настолько точно, что ползун за это время пере- двигается только на 0,5—4 мм. Подача произ- водится вращением от вала га (фиг. 8). верти- кального вала у (фиг. 9—10) через конич. пере- дачу и кривошипную шайбу тягой на шайбу с храповым механизмом вала ф и от него, через па- ру винтовых колес, вала с зубчаткой х, находя- щейся в зацеплении с.рейкой, прикрепленной к станине станка. Величина подачи устанав- ливается рукояткой ц. Быстрое перемещение направляющих ползуна включается рукояткой гц (фиг. 9) и производится от фрикционной му- фты в (фиг. 7) через цепную передачу на вал ч (фиг. 9) и Ът него через червячную зубчатую передачу и через конич. шестерни, сидящие свободно на валу, и зубчатую муфту э валу ф, а от него дальше так же, как описано при осуществлении подачи. Рукоятка щ служит для включения муфтой э одной из свободно сидящих на валу конич. шестерен в зависимо- сти от направления движения направляющих салазок. Для ручного передвижения салазок служит маховичок alt к-рый конической зуб- чатой передачей вращает вал ф. Вертикальное перемещение супорта ползуна может произ- водиться вручную рукояткой 61 (фиг. 7) или автоматически от вала у через конические пе- редачи (фиг. 10), скользящий вал в, прикреп- ленный к ползуну, и кривошипные шайбы с храповым механизмом.
173 СТРОГАЛЬНЫЕ СТАНКИ 174 Поперечно-строгальные станки легкого типа строятся с ходом ползуна 250—1 000 мл и пе- ремещением стола, т. е. шириною строгания, 400—1 000 мм с подачей 0,2—4 мм на ход и мощностью 1,5—10 JP; станки тяжелого ти- па с кулисным приводом имеют ход ползуна Фиг. И. 500—1000 мм, шири- ну строгания 1 000— 3 000 мм, мощность 8—25 JP; с зубчатым приво- дом и рейкой—ход ползуна 1 000—1 500 мм, ширину строгания 1 000—3 000 мм, подачу 0,3—8 мм, мощность 15—25 Н5; длина стани- ны делается до 6 м для возможности установ- ки трех ползунов. Продольно-строгальные станки применяются для обработки крупных изделий. У них рабочее движение имеет изделие, а движение подачи—резец. В зависимо- сти от размеров эти станки могут иметь от одного до че- тырех супортов для одно- временной обработки свер- ху и с двух боковых сторон и строятся с одной или двумя стойками .Продо ль- но-строгальные станки различаются также при- водом станка от транс- Ш р Фиг. 1 рабочим столом. Длина хода стола устав авли- миссии или отдельного электромотора; способом изменения направления движения стола помощью кулисного механизма, ремней с холостыми и рабочими шки- вами, электромагнитного сцеп- ления и реверсирования электро- мотора; приводом движения стола кулисным механизмом, зубчатками и рейкой, гидравлическим приво- дом; приводом движения подачи от стола станка и независимым. У продольно-стро- гальных станксв кулисный привод рабочего движения в противоположность поперечно- строгальным станкам применяется довольно редко и только у станков небольшого размера. На фиг. И изображен продольно-строгаль- ный станок с кулисным приводом с шириной между стойками 800 мм и максимальной вы- шиной 800 мм, длиной строгания 50—900 мм. Станок этот имеет прочную коробча- тую станину • с трехугольными на- нравляющими для стола. По бокам стани- ны прикрепле- ны на болтах колонны, по направляющим' к-рых может пе- , ремещаться попе- речина с супортом. Станок приводится в дви- жение электромотором а. Вращение электро- мотора помощью цепи передается через ко- робку скоростей б, дающую шесть скоростей, через зубчатую передачу в — г и зубчатку д зубчатке в, с Эксцентрично установленным пальцем ж, который в свою очередь передает движение кулисе з, связанной шатуном w с вается изменением эксцентриситета пальца ж рукояткой к. Начало хода стола устанавливает-
175 СТРОГАЛЬНЫЕ СТАНКИ ся винтом л и закрепляется рукояткой м. Изме- нение скорости стола производится рычагами н и о. Рычагом п, действующим на сцепление р и тормоз, можно в любой момент остановить станок. Подъем н7опускание поперечины с су- портом производится двумя винтами, располо- женными в колоннах и приводимыми во враще- ние от мотора включением рукоятки т через коробку скоростей б, вертикальный вал, пару винтовых шестерен и червячные передачи, или же вручную рукояткой на квадрате вала С. Движение подачи супорта производится от ку- лаков на боковой поверхности стола через ры- чаг у, качающийся на пальце ф и поворачиваю- щий при помощи тяги х диск ц, и от него рейкой ч через шестерню и собачку на храповое колесо, закрепленное на ходовом винте супор- Фиг. 15. и та. Т. о/приТрабочем ходе и части обратного хода собачка скользит по зубьям храпового колеса, и только в. конце холостого хода и в начале рабочего хода направление движения рейки меняется, и собачка нажимает на зубья храповика. Изменение величины подачи про- изводится перестановкой пальца рейки ч на диске ц. Тяга ш, приводимая в движение от того же диска ц, служит для подъема резца посредством рычага щ при обратном ходе стола, чтобы предупредить его изнашивание. На фиг. 12 изображен простой небольшого размера продольно-строгальный станок с двумя стойками. Станок приводится в движение тремя ремнями от контрпривода. Два ремня служат для получения двух скоростей рабочего хода столав 8,4 и 15 м/мин и один перекрестный— для обратного хода стола со скоростью 27 jh/jhwh. Понятно, что работает только один рабочий ремень, а другой в это время находится на хо- лостом шкиве. Для этого переводной ролик выводится из паза и вилка замыкается зам- ком р^Стол приводится в движение по V-образ- ным направляющим станины, для рабочего хо- да от шкива д и при обратном от шкива б через две пары зубчаток в—г и б—е, из к-рых по- следняя сцепляется с рейкой в нижней части стола. Изменение направления движения сто- ла производится кулаками ж и з, перестана- вливаемыми по пазу боковой стороны стола в зависимости от длины хода. Кулак ж в копце рабочего хода поворачивает рычаг и, действую- щий тягами о, п, р на переводную планку с вилок ремней, причем сначала переводится ремень с рабочего шкива на холостой, а затем ремень обратного хода с холостого шкива на рабочий. Аналогичное происходит и в конце обратного хода от кулака з. С каждой стороны станины имеются рукоятки т, к-рые служат для изменения движения стола вручную. Су- порты для резцов расположены на направля- ющих поперечины, к-рую в свою очередь мож- но поднимать и опускать по направляющим стоек и закреплять в зависимости от высоты обрабатываемого изделия. Для этого служат два ходовых винта у, приводимых во вращение вручную рукояткой на валу ф через кбнич. зуб- чатые передачи. Подача супортов производит- ся между концом холостого и началом рабоче- го хода от кривошипного диска к, совершающе- го катательное движение в ту и другую сторону в зависимости от направления движения стола. Кривошипный диск к (фнг. 13) и соединен- ное с ним разжимное кольцо с рычагом л уста- новлены вхолостую на промежуточном валу ! м. Это кольцо помощью пружины схватывает диск н, закрепленный на шпонке на валу. Т. о. диск к будет вращаться до того, как рычаг л упрется в упор а' и его четырехугольная го- ловка раздвинет кольцо и разъединит его от диска н. После перемены хода рычаг не упи- рается в кулак, а поэтому опять получает- ся соединение с диском н и диск к вращается в обратном направлении, цока второй кулак не остановит его так же, как первый. По- мощью тяги х движение от кривошипного диска к передается зубчатой рейке ц (фиг. 12 и 14), к-рая вращает шесте- ренку ч н сидящее с ней на одном валу храповое колесо ш. Рядом с храповым колесом на том же валике имеется ше- стерня щ, надетая вхолостую с двойной собачкой ш1( концы к-рой зацепляются с зубьями храповика ш. Т. о. при пово- роте храповика ш поворачиваются шестерня щ и связанные с ней шестерни и сидящие на ходовых винтах юг, ю2, а следовательно и ходовые винты, и через ходовую гайку супорт получит перемещение. Т. к. станок имеет два
ТП СТРОГАЛЬНЫЕ СТАНКИ супорта, то для возможности независимой рабо- ты супортов имеется для каждого отдельный хо- довой винт. Для вертикальной подачи имеется общий ходовой валик я. От него через две пары конич. передач и ходовой винт происходит вер- тикальное перемещение головки. Как ходовые винты.такива- лик имеют на обоих! концах квадратныего- ловки для вра- щения рукоят- камивручную. Для уменьше- нии же изна- тов поперечины, ж—левого бокового супорта, а—правого, и—вертикального быстрого пере- мещения бокового супорта. Кроме быстрых пе- ремещений супортов от электромотора имеете:! возможность делать это и вручную, надевая ру- коятку на квадрат соответствующего ходово- при обратном 'ходе станоктиме- го винта или валика. Привод у станков это- го размера осуществляется с левой стороны станка (не виден на фиг. 15) различными спосо- бами. 1) Приводом от трансмиссии или элект- ромотора через контрпривод, иногда распола- гаемый на стойках станка аналогично фиг. 18, двумя ремнями на шкивы рабочего и обратного I хода. Реверсирование хода стола передвига- нием ремня с рабочего шкива на холостой прп- I меняется редко из-за быстрого его изнашивания. Чаще применяют электромагнитное сцепление (фиг. 17). В шкивах а и б для переднего и об- ратного хода стола расположены электромаг- ниты, концы обмоток которых выведены к двум парам коллекторных колец в и г. Между шки- вами а и б находится диск б, сидящий на валу на шпопке. Во время работы соответствующий электромагнит находится под током и притя- гивается к диску д; таким образом через фрпк- 1 ционные диски е получается сцепление шкива с валом. Когда в конце хода стола кулачок отво- дит рычагэю, тяга к-рого соединена с пере.ключа- . телем, последний выключает ток в этом элект- ромагните и включает другой электромагнит, i Первый шкив делается холостым и оттягивает- ся на несколько ли» пружинами з от диска о. а шкив включенного электромагнита притяги- I вается. При выключенных электромагнитах оба 1 шкива являются холостыми, и станок не рабо- ; тает. Преимущество этого реверсирования за- ключается в точности и спокойствии работы. 2) От электромотора через коробку скоростей реверсирование также производится электро- магнитной муфтой. 3) От электромотора с регу- лировкой числа оборотов; реверсирование про- изводится' переменой направления вращения электромотора. Привод движения стола осу- ществляется зубчатыми передачами и зубчатой рейкой, прикрепленной в нижней части стола. На фиг. 15, 16 один из кулаков управляет из- менением нап- равления дви-^. :— жения стола н ; подачей супор- I__; шивания резца ет механизм для его подъема. Закрепленный резец на откидной доске супорта приподнима- ется от зубчатой рейки ц посредством шесте- рен и кривошипного диска На фиг. 15,16 дан продольно-строгальный ста- нок большего размера с 4 супортами. От станка на фиг. 12 он отличается механизацией обслужи- вания. Механизм подъемам опускания поперечины ра- ботает от специально уста- новленного вверху настой- ках электромотора а, пуск к-рого в том или другом направлении производит- ся рукояткой б. Высота подъема и опускания огра- ничивается переставными упорами бх. Для быстрого отвода и подвода супортов имеются также отдельные электромоторы: электро- мотор в обслуживает су- порты на поперечине и су- порт на правой стойке; для супорта на левой стойке имеется электромотор, рас- положенный на левойстой- ке. От электромотора вра- щение передается верти- кальному валу 8 и от него через зубчатые передачи ходовому винту со- I с ним тяга м действует на переключатель н, ответствующего Супорта; б—пусковая кноп- | переключает электромагниты сцепления и ка этого электромотора, рукоятка е—включе- поворачивает через вал и зубчатую переда- ние быстрого подвода или отвода обоих супор- ' чу вертикальный ( вал о при каждой пере- тов. При повороте от кулака рычага, закрытого на .фигу- ре 15 кожухом л, соединенная
179 СТРОГАЛЬНЫЕ СТАНКИ 180 мепе хода стола на один и тот же угол. От вер- тикального вала о производится подача через храповой механизм и зубчатки, расположен- ные в коробке, ходовые винты или валики и от них соответствующим супортам. Подача су- портов на стойках производится аналогично от этого же вала и независимо от подачи супор- гов на поперечине; т. о. супорты могут рабо- тать с разными подачами. Подъем резцов при 'обратном ходе производится роликовой цепью от вала о, и т. к. он не зависит от механизма по- дачи, то и высота его постоянна. Рукоятка п, имеющаяся с каждой стороны станка, служит для ручной перемены направления движения стола мо го Ширина обрабатывае- станках ограничена расстояниями между стойками. Для того же чтобы не ограни- чиваться этим, при- меняются одностоеч- ные и остановки его. изделия на этих продольно-стро- Фиг. 18. гальные станки (фиг. 18). Эти станки требуют очень прочной станины и стойки, а также по- перечины, подкрепленной сильными ребрами. Привод станка осуществляется от электромото- ра, установленного на стойке, через коробку скоростей, дающую 4 скорости, и ременную передачу прямого и обратного хода. В осталь- ном эти станки ничем не отличаются от про- дольно-строгального станка, из- ображенного на фиг. 15. Продольно-строгальные стан- ки с гидравлич. приводом на- чинают получать распространение. Применение его у продольно - стро- гального станка дает те же преи- мущества, что и у Фиг. 19. поперечно-строгальных станков. Эти станки фиг. 19, стол сдвинут) одностоечные и отли- гаются от изображенного на фиг. 18 тем, что привод стола производится от гидравлич. пе- редачи. На фиг. 20 изображен схематич. про- дольный разрез привода стола. Шток поршня а концами прикреплен к столу, а шток поршня б—к станине. Электромотор вращает насос с ка- чающимся диском системы Лауф-Тома; от него масло под давлением 80 atm поступает через полый шток б в левую или правую часть цилинд- Фиг . 20. ра в и одновременно отсюда по трубкам в соответствующую часть цилиндра г. Цилинд- ры виг образуют общий блок цилиндров, движущийся в ту или другую сторону. При таком устройстве длина пути стола в два раза больше длины пути блока цилиндров' этим уменьшаются провисание и изгиб поршневых штоков. Перемена движения стола происходит- вследствие изменения направления потока мас- ла, к-рое осуществляется из- менением угла наклона рамы насоса с плюса на минус. Эта перемена получается очень плавной, т. к при переходе через нулевое положение по- дача масла равна нулю. Ус- коренный обратный ход до- стигается бблыпим наклоном рамы насоса, т. е. большей подачей масла. Существует еще гидравлич.приводстола двумя цилиндрами, у к-рых штоки связаны со столом, а цилиндры— со станиной. Цилиндр большого диам. служит для рабочего хода, а меньшего—для обратно- го. Преимущество этой конструкции то, что штоки подвергаются только растяжению, но благодаря большей длине увеличивается опас- ность провисания. Продольно-строгальные станки строят: а) с кулисным приводом, расстояние между стой- ками 800—1 000 мм, от поверхности стола до поперечины 800 мм, ход стола 900—1 000 мм, с 6 рабочими скоростями от 9 до 27 м/мин; б) с зубчатым приводом, расстояние между стойками от 800 до 6 000 мм, от поверхности стола до поперечины 800—4 200 мл, ход стола 1 000—10 000 мм, с 2—4 рабочими скоростями 7—36 м/мин и скоростью обратного хода 28— 36 м/мин, подачею от 0,4—15 мл на ход и мощностью для рабочего движения 10—115 IP и для вспомогательных устройств 4—16 IP; в) одностоечные с шириною строгания 960— 4 500 мм, расстоянием от поверхности стола до поперечины 700—2 750 мм, ходом стола 2 000— 6 000 мм, с 4 скоростями рабочего хода 8,4— 16,8 м/мин и обратного хода 27 м/мин при зубчатом приводе стола; при гидравлическом приводе скорость рабочего хода 2—50 м/мин и обратного хода до 60 м1мин, подачи 0,4—- 15 мм на ход и мощность для рабочего хода 10—40 IP и для вспомогательных устройств 4—10 IP. Громадные станки с двумя стойками час'го помимо строгальных супортов снабжают фрезерными головками, расточными шпинделя-
181 СТРОГАЛЬНЫЕ СТАНКИ 182 ми, чтобы избежать перестановок тяжелых обрабатываемых изделий. Для фрезерования на них стол имеет соответствующую скорость. С. с. специального назначения предназначаются для обстрожки кромок листов для паровых котлов, броневых плит и т. п. целей. У этих станков рабочее движение и дви- жение подачи имеет резец.Фиг. 21а и 216 изо- Фиг. 21а. Фиг. 216. бражают G. с. для строжки кромок котельных листов. Резцовые супорты а и б установлены на салазках, скользящих по направляющим стани- иы.Рабочее движе- ние супортов про- изводится винтом в, вращающимся в маточной гайке, прикрепленной к салазкам. Чтобы избежать потери времени на обрат- ный ход, служат два супорта, рабо- тающих попере- менно, т. е. один работает при пря- мом'ходе, а другой—при обратном. Переме- на рабочего движения супортов производится изменением направления вращения винта; по окончании каждого хода кулак в ударяет в упор и передвигает штангу д с вилками, пе- реводящими ремни. Для ускорения перево- да ремней штанга соединена с рычагом е, и, как только он пройдет свое вертикальное по- ложение, груз ою ускоряет дальнейшее пе- редвижение ее. Рычаг е служит также для оста- новки станка; для этого он ставится в вертикаль- ное положение, и следовательно ремень пере- Фиг. 22.. мотора. Ямные ходит на холостой шкив. Подача резца у этого станка только вертикальная и равняется двой- ной толщине стружки, т. к. резцы работают ио очереди. Подача производится рычагами з, ударяющимися в конце хода в кулаки u, через хоаповое колесо, сидящее на вертикаль- ном ходовом винте супорта. Маховички к слу- жат для установления глубины строгания. Обра- батываемые листы закрепляются на столе вин- тами, проходящими через поперечину станка. Для облегчения передвижения листов по сло- лу в него вделаны ролики. Для строжки кро- мок листов, соединяемых внахлестку, приме- няются станки, у к-рых резец имеет попереч- но-возвратное поступательное движение, а дви- жение подачи—продольное. Стол таких стан- ков имеет наклонную установку. Применяют- ся также станки, аналогичные предыдущему» но супорты у них (фиг. 22) могут иметь верти- кальную и горизонтальную подачу, а кроме того могут устанавливаться под углом к обра- батываемому листу. На фиг. 23 дан ямный С. с., к-рый служит для строжки броневых плит. Станок имеет неподвижный стол, к-рый может устанавливаться в яме на различной высоте. л Фиг. 23. По бокам ямы имеются направляющие, по к-рым передвигаются стойки с поперечиной. На поперечине установлены четыре супорта, из к-рых 2 работают при одном направлении дви- жения, а 2—при обратном. Од- , нако станок может работать и в одном направлении, т. к. имеет быстрый обратный ход. Перемена направления дви- жения стоек производится от реверсивного электромотора. С. с. для котельных листов строятся с длиною строгания 3—15 м и высотою зажима 150—400 мм, мощностью 18— 30 1Р. Большие станки имеют зажим листов не ручной, как указано на фиг. 21а, а гидрав- лический (давление 100 atm) или от отдельного электро- Строгальные станки строятся рабочей шириной до 4,5 м и длиной до Юм. Лит.: X ю л л е Ф., Металлорежущие станки, пер. с нем., М.—Л., 1932; П р е г е р Э., Обработка металлов, ч. 3, Инструмент и станки, пер. с нем., М., 1929; Б <? р- г а р д Г., Станки по металлу и работа на них, пер. с англ., т. 2, М.—Л., 1933; Смит Р., Работа на станках, пер. с англ., вып. 2, Л., 1928; Б е ш т а Т., Гидравлическая передача в соврем, металлореж. станках, их конструкция и расчеты, «Орга-информация», М., 1933, 3—Кро- ненберг М„ Рационализация производства и стан- ковое оборудование (в книге), Пути рационализации г. станкостроении, Сборник, вып. 1, М.—Л., 1933, ётр. П— 31; Р г е g е г Е., Flilssigkeitsgetriebe, В., 1932; Н1 n t ъ.
183 СТРОИТЕЛЬНАЯ АКУСТИКА 184 Leistungssteigerung von .Shaping-Maschinen, «Werkstatts- technik*, B., 1933, H. 4; Crank Planing Machine, «Machi- nery», L., 1928, 11, p. 47; Sipmann F., Eine kombi- nierte Hobel- und Frasmaschine, «Maschinenbau», Berlin, 1929, H. 24; В ere к E., Shaping-Maschine mit Press- olgetriebe, «Die Werkzeugmaschine», Berlin, 1930, II. 3; Sipmann F., Sonderhobelmaschine fur schwere Blechplatten, «Maschinenbau», B., 1929, H. 4; К u r- r e i n M., Riickblick auf die deutsche Werkzeugmaschi- nenbau 1926, «Werkstattstechnik», Berlin, 1926, H. 23; Neuzeitliche Einstander-Hobelmaschinen, ibid., 1926, H.22; Kronenberg M., Tischhobeimaschlne mit flilssig- keitsantrleb, ibid., 1926, H. 21. M. Шестаков. СТРОИТЕЛЬНАЯ АНУСТИНА. Отдел при- кладной акустики (см.), рассматривающий во- просы излучения, распространения и восприя- тия звука в закрытых помещениях и в струк- турных элементах зданий. С. а. ставит своей практической задачей: 1) получение наилучших условий излучения и приема звука в помеще- ниях; 2) получение наилучшей изоляции по- мещений от проникновения в них звуков п сотрясений. Определения и термины см. Спр. ТЭ, т. X, стр. 388. Акустииа помещений. В закрытом помещении к слушателю доходят волны не только непо- •Ав средственно от источника звука, но и отраженные от стен, потолка и пола, причем все эти поверхности У отражают звукча- стично; известная доля его поглоща- ; ш ется. Так как отраженные волны совершают от источника., до слу- Фиг. 1. шателя больший путь, чем вол- ны, идущие непосредственно, то отраженная волна запаздывает; поэтому на- чала и концы любых звуков (например двух слогов) в отраженной и прямой волне не- сколько сдвинуты во времени. Кроме того в момент одновременного звучания отраженная и прямая волна интерферируют: получаются усиленные или, наоборот, ослабленные коле- бания. Далее, отраженная от одпой стены вол- на, доходя до противоположной стены, отра- жается вновь, и после этого второго отражения (ещё несколько ослабленная вследствие погло- щения) вновь доходит до слушателя, интерфе- рируя с имеющимися около него первою и вто- рою волнами, поскольку она с ними перекры- вается во времени; такой процесс продолжается и далее: наступают третье, четвертое и т. д. 1 р' отражения—теоретически до бесконечно- Фиг. 2. сти, практически до тех пор, пока ослабление волны вследствие отражений не дойдет до пре- дела восприятия звука ухом. Вследствие этих ' последовательных отражений и запаздываний о Фиг. 3. звук, доходящий до слушателя, значительно ис- кажен. Определение допустимой меры этого ис- кажения есть первая задача акустики помеще- ний, причем а) допустимая мера искажений ока- зывается различной в зависимости от условий слушания (напр. музыки или речи) и от раз- меров помещения; б) полное устра- нение искажения оказывается неже- лательным, и существует некоторая оптимальная мера искажения. Усло- вия восприятия звука в по- X мещении характеризуются: 1) запаздыванием ' -, и расплыванием * В __________________~~~---1 звука вследствие г последовательных отражений (р ев ер- берация) и 2) неравномерностью распределения силы .звука в помещении интерференций. Реверберация. В точке А (фиг. 1) в комнате находится источник звука, в точке В—слушатель; в известный момент времени источник начинает звучать. В услышит звук, спустя время -с- (с—скорость звука), потреб- ное иа прохождение расстояния АВ\ затем кроме зтого звука до него начнут доходить несколько ослабленные поглощением звуковые волны, отраженные от стен MN и PQ. Волны эти дойдут согласно законам отражения, как если бы опи исхо- дили от фиктивно- го источника звука А11 или Л7нахо- дящегося за сте- ною на том же рас- стоянии, на кото- ром на самом деле находится источник звука перед стеною. Истин- ный путь звуковой волны (звуковой луч) пока- зан на фиг. 1 ломаной линией АОВ. Далее, к слушателю придет звук от фиктивного источ- ника А1, от AW, затем наступят двойные отра- жения и т. д. (напр. ARSB), т. е. если отвлечься от того обстоятельства, что звуковые волны в В не просто складываются, но интерфериру- ют, т. е. возможно не только усиление их, но и ослабление, то картина нарастания звука в В изобразится, как на фиг. 2. Время прихо- да звука от соответственного фиктивного ис- точника отмечено буквами А, АТ а величи- ны приходящих сил звука—буквами Е, Е1 Нанесены только первые отражения: ради простоты чертежа не приняты во внимание отражения от пола и потолка, двойные-, трой- ные и т. д. Мы видим нечто вроде лестницы, причем ступеньки ее имеют разную длину вследствие разных длин путей звуковых волн и уменьшающуюся со временем высоту вслед- ствие постепенного удаления фиктивных источ- ников от слушателя и поглощения при отраже- нии. Если обозначить через а коэф, поглоще- ния, т. е. отношение поглощенной стеною энер- гии к энергии звуковой волны, падающей на стену, то количество отраженной энергии есть О ‘®) ^пад. -Иямл. ПОСЛ6 одного отражения, (1—а)2 после двух, Е>1т).(1-а)ш О) после иг поглощений. Т. о. все происходит так, как если бы фиктивный источник, соответствую- щий волне с иг отражениями, был в отношении (1—а)”1 слабее истинного. По этой причине среднее нарастание звука в помещении будет
185 СТРОИТЕЛЬНАЯ АКУСТИКА 186 с течением времени замедляться; на фиг. 2 оно показано линией ОР. Рано или поздно уста- новится стационарное состояние, характери- зуемое асимптотой Р'Р. Если теперь источник звука (а с ним и все фиктивные источники) замолкнет, то начнется постепенное спадание звука (фиг. 3). Вследствие большой скорости звука длины ступенек весьма быстро прохо- дятся во времени, а потому не воспринимаются слушателем. Поэтому .практич. значение имеет только сглаженная (пунктир на фиг. 2 и 3) кривая. На самом деле она вследствие интер- ференции имеет не совсем правильный вид. На фиг. 4 изображена кривая затухания звука в одном помещении, полученная на опы- те Мейером. Подъемы на этой кривой обуслов- лены интерференцией. Если в момент времени А (фиг. 4) погасает одна из отраженных волн, вследствие интерференции уменьшавшая дей- ствие других волн, то с устранением ее обра- зуется подъем энергии. Сделав допущения: 1) что звуковые волны в помещении распола- гаются настолько беспорядочно, что расчеты м. б. произведены по отношению к средним ве- личинам статистич. методами; 2) что, если коэф, поглощения для различных поглощающихобъе- ктов различен,—расчет вследствие беспорядоч- ности явления можно вести по отношению к среднему коэфициенту поглощения а„. Он оп- ределяется ф-лой _а1^1+а2^2 4-... 4~ан8>? 4~ Щ + &2 + .. _ Si+Ss + S,+ ... -!-8„ _Stt/S? 4- Sg/ где 8г—площадь участка стены (пола, потол- ка), имеющего коэф, поглощения ае, и ctf — поглощение отдельных объектов (людей, стуль- ев). Величина ХаД + Ъа{ называется общим поглощением помещения. Расчеты при- водят к ф-лам: E( = E0(l-e~kl) (3) для нарастания энергии во времени при источ- нике звука, включенном в момент t = О, Et^Eae~kt (4) дляубывания звука при выключении источника в момент £ = 0. Коэф, к имеет по Эйрингу зна- чение [*] 7 |3Sln(l-a) Л-------у > где S = 25,-—полная поверхность помещения в №, V—его объем в м3, Р—нек-рый коэф., зависящий от формы помещения, от располо- жения источника звука и местонахождения слушателя и размещения абсорбирующих ма- териалов. Для помещений обычного типа,/?^ где с — скорость звука. Если средний коэф, абсорбции—как в обычных помещениях—мал, то, разлагая логарифм в ряд и ограничиваясь первым членом, находим , С • S «а к = ~w~ ’ ‘ (°) По почину В. Сэбина вычисляют’ время Т, в течение к-рого сила звука в помещении после выключения источника падает в миллион раз. Из ф-лы (4) имеем: т _ 6 _ 13,78 0,161V _ О,1в1У 1 Ige*" к ~ aS ~ XaS,- ’ W T названо Сэбином временем реверберации и часто называется просто реверберацией («стан- дартной реверберацией» по Лившицу); оно ха- рактеризует скорость спадания и нарастания звука в помещении; само явление постепенного затухания звука в помещении часто неправиль- но называется резонансом; в настоящее время это явление обозначают термином ревербе- рация. Ф-ла Сэбина (6) дает возможность заранее подсчитать время реверберации по из- вестным: объему У, коэфициентам абсорбции а{ и поверхностям 8г-. Опыт и теория показыва- ют, что (6) годится для помещенийобыч- ного типа, пока коэ- фициенты абсорбции невелики и время ре- верберации не менее 0,5 ск. Для расчета помещений с меньшей реверберацией—«глу- хие» помещения —• Приходится брать к из формулы (5). В обыч- ных помещениях время реверберации колеб- лется от 1 до 5—8 ск. Опыт показывает, что существует оптимальная реверберация для данного помещения, данного характера источ- ника звука (речь, музыка и пр.) и при данном расположении слушателей и источника звука, несколько различная в зависимости от разли- чия в этих условиях. При слишком «глухих» помещениях (реверберация менее 0,5—0,8 ск.) музыка и речь звучат «сухо», «мертво»; при слиш- ком большой реверберации (3—5 ск.) помеще- ние гудит, речь и музыка становятся нераз- борчивы вследствие наложения конца одного звука (слога, ноты) на начало другого. Это ил- люстрируется фиг. 5, в верхней части к-рой изображены три звука, каждый энергии Elt испускаемые источником звука в течение вре- мени t, один за другим; в нижней части ри- сунка изображен ’ход энергии во времени в том месте, где находится слушатель. Как ви- дим, отдельные звуки перекрываются тем бо- лее, чем длиннее время реверберации. В. Кнуд- сен [2] в Америке установил оптимальную ре- верберацию для речи, определяя процент поня- тых слушателем слогов (т.н. артикул я- Фиг. 6. в Москве сделали то же для музыки. Оптималь- ная реверберация при разных объемах по Кнуд- сену дана на фиг. 6. Данные о реверберации различных зал, назначенных для разного рода исполнения, см. Снр. ТЭ, т. X, стр. 399. Для определения времени реверберации слу- жат реверберометры. В состав при- бора входят: 1) источник звука, 2) собственно
187 СТРОИТЕЛЬНАЯ АКУСТИКА 188 реверберометр — прибор для регистрации или времени, в течение к-рого сила звука в помеще- нии падает до известного предела, или записи кривой ослабления силы звука с течением вре- мени, или наконец прибор для калиброванной компенсации ослабления звуковой энергии с течением времени. Сообразно с этим реверберо- метры разделяют на: хронографические, осцил- лографические, компенсационные. В ревер- берометрах хронографич. типа отмечается вре- мя момента выключения источника звука и мо- мента ослабления силы, или громкости, звука до определенного предела. Простейший метод— наблюдение с секундомером, разделенным на 0,01 ск. [#]. Производятся два опыта: в одном измеряется время спадения звука с энергии Ег до предела слышимости, во втором—то же, но для другой энергии Е2, в известное число а раз большей. Согласно ф-лам (4) и (5) имеем: Еп = Еге~М', Еп = Еге~М*, * где Еп—энергия на пороге слышимости. Ис- ключая Е„, находим к = ln«(i2 — <0, а отсюда по (6) и Т. В других хронографич. реверберо- метрах [’] вместо предела слышимости исполь- зуется тот или иной тип реле, автоматически отмечающего момент спадения силы электрич. тока до известного предела; приемником зву- ка служит микрофон с усилителем, причем ам- плитуда звука пропорциональна силе тока. В осциллографии, реверберометрах записывается при помощи злектрич. осциллографа спадение силы тока в приемном микрофоне . Такой ревер- берометр состоит из микрофона (обычно кон- денсаторного), усилителя, выпрямителя тока и осциллографа с фотографии, регистрацией. Результат регистрации приведен на фиг.. 4. В компенсационных осциллографах [’] спа- дение выпрямленного тока 'приемного микро- фона наблюдается параллельно со спадением тока разряда конденсатора через сопротивле- ние, подобранное таким образом, чтобы оба процесса совпадали. Стоящий в мостике между ними гальванометр остается тогда неподвиж- ным вследствие взаимной компенсации обоих токов; по размерам емкости и сопротивления вычисляется затухание электрич. контура, т. е. равная ему константа к. Источником звука при опытах со всеми этими реверберометрами слу- жит обычно громкоговоритель (ранее употреб- лялись органные трубы), питаемый генерато- ром звукового тока. Вследствие необходимости устранить интерференции, к-рые весьма.запу- тывают явление, давая весьма неправильные кривые реверберации, употребляют ток, час- тота к-рого периодически меняется со ско- ростью 10—20 раз в ск. на несколько десятков Hz, напр. 512±25 Hz («воющий тон»), а кроме того иногда вращают громкоговоритель или приемный микрофон. Ранее определение ре- верберации производилось только для 512» Hz. Теперь ее изучают для возможно большего интервала частот, от 100 до 5 000—10 000 Hz [в]. При обычном способе заглушения помещений (занавески, мягкая мебель, публика) ревербе- рация в низких частотах больше, чем в вы- соких, что в особенности нежелательно для му- зыкального исполнения. Если реверберация помещения не соответствует оптимальной, то помещение можно исправить, создав желатель- ную реверберацию, добавляя или удаляя по- глощающий звук материал. Зная коэф, погло- щения аг- и выбрав подходящую площадь ма- териала Si, можно по ф-ле (2) подобрать нуж- ное для оптимальной реверберации полное по- глощение. Коэфициенты поглощения различ- ных материалов и объектов см. Опр. ТЭ, т. X, стр. 394—397. Интерференция и направление звука. Хотя реверберация и определяет в главных чертах акустические свойства помеще- ния, однако не вполне. Особенно в помеще- ниях с большой реверберацией и большого объ- ема нередко обна- руживаются много- образные вредные явления интерфе- ренции и неравно- мерного распреде- ления слышимости по помещению. Как пример такого по- мещения приведем актовый зал Фрей- бургского универ- ситета, весьма под- робно исследованный. Гори- зонтальный й вертикальный разрезы его приведены на. фиг. 7. Как видно по гори- зонтальному разрезу, звук, исходящий из О, приблизи- тельно фокусируется в О', где слышен даже легкий то- пот, тогда как ближе к О пе- поА~В Фиг. 7 редача значительно хуже. В том же зале наблю- даются многократные отражения, благодаря че- му наблюдатель слышит несколько последова- тельных эхо. Явление подобного рода действует очень вредно на отчетливость восприятия речи и музыки. Для их исследования помещают в од- ной из точек зала громкоговоритель рупорного типа, обладающий большою направленностью звука (главная часть звуковой энергии идет по направлению оси рупора), и наблюдают места, паилучшей слышимости или непосредственно ухом или микрофоном. Другой способ исполь- зует запись на осциллографе звука, принимае- мого микрофоном, причем громкоговоритель дает прерывистый звук или даже заменен звуко- вым импульсом (выстрел из маленького писто- лета). Один из снимков подобного рода изобра- жен на фиг. 8. Вверху изображены бтрывоч- Фиг. 8. ные звучания громкоговорителя в О, внизу при- ем микрофона в О'; ось абсцисс изображает вре- мя. Как видим, звук повторяется у микрофона два раза с почти одинаковой силой, третий раз слабее. На фиг. 8 изображено действие трех последовательных звучаний. Особенно заметны подобные явления в больших соборах, где время реверберации чрезвычайно велико. Это. же явление чрезвычайно портит акустику Мо- сковского планетария. Для борьбы с ним опре- деляют вышеописанным способом места стен., откуда образуются отражения, и или покры- вают эти Стены поглощающими звук материала- ми или завешивают занавесками. Подобного рода работы выполнялись в СССР С. Я. Лив- шицем (Государственный цирк в Москве).
189 СТРОИТЕЛЬНАЯ АКУСТИКА 190 При проектировании новых зданий можно j изучать их акустич. свойства в смысле интер- | ференций и вредной фокусировки звука, Поль- зуясь моделями. Для опытов употребляют ' большую неглубокую ванну с водой или рту- j тью, в которой помещается согнутая по конту- рам изучаемого разреза здания жестяная без- донная коробка; в одном месте поверхности жидкости, где в здании предполагается оратор, производят толчок и следят за распростране- нием, отражениями и фокусировкой волны. Этот и аналогичные способы известны уже давно и оказываются весьма полезными при проектировании концертных зал и аналогич- ных помещений. Улучшить передачу речи и музыки в гулких помещениях удается также, если помещать сзади источника звука отражаю- щий экран. Особенно совершенный экран по- добного рода был недавно построен Фоккером i для Гаарлемского собора [’]. Надо помнить, I что для звуковых волн законы столь хорошо ! известного оптич. отражения верны только в ! том случае, если размер экрана не мал по срав- нению с длиной отражаемых им звуковых волн; явление отражения звука искажается диф- фракцией тем более сильно, чем больше длина звуковой волны. Звукоизоляция помещений. В связи с прогрес- сивно усиливающимися городскими шумами во- просы звукоизоляции получили большее зна- чение [10]. К этому еще прибавляется необ- ходимость изоляции помещения от сотрясений, так как последние также велики в современ- ном городе. Были исследованы размеры тех амплитуд сотрясений, ощущение -к-рых еле воспринимается, а,также тех, к-рые уже вызы- вают неприятное ощущение. В нижеследующей таблице приведены при- меры различных амплитуд: 10 ‘25 0,02 0,01 0.25 0,1 Число колебаний в ск...... 5 Амплитуда еле ощущаемых со- трясений, мм ............0,05 Амплитуда болезненного со- трясения, ММ..............и, л Числа эти у разных исследователей расходят- ся, но порядок их передается этой таблицей достаточно верно. Звук проникает в помещение следующими путями: 1) через окна, двери, отверстия венти- ляторов и щели (даже через весьма небольшие щели проходят весьма значительные, коли- чества звуковой энергии); 2) через колебания стен, пола и потолка как упругих пластинок. Прежде полагали, что звук проходит и через поры стен, но исследования последнего време- ни показали, что количествами звуковой энер- гии, проникающей подобным способом, можно пренебречь, исключая случаев занавесок ит. п. Звукоизолирующая способность (звукоизоля- ция) перегородки (стены, занавески и т. д.) определяется отношением падающего на пере- городку потока звуковой энергии W\ к потоку энергии Wi, проходящему через перегородку при отсутствии отражения. Для получения звукоизоляции а это отношение выражается в; логарифмич. единицах при основании 10 и множится на 10, т. е. составляется выражение: при отношении энергий, равном 100, а — 20, что выражает: звукоизолирующая способ- J ность стены составляет 20 децибел. В- этих единицах измерения звукоизолирующая спо- собность однородных стен по работе Э. Мейе- pa [“] изображена на фиг. 9 в зависимости от логарифма веса w 1 м2 стены (для стен из лю- бого материала). Между 1g u- и с имеется про- Фиг. 9. порциональность; по этим данным можно оце- нить звукоизоляцию любой стены; полезно помнить, что при звукоизоляции в 60 Деци- бел звук обычной речи падает до по- рога слышимости; звукоизоляция в 80 децибел делает не- слышной музыку средней громкости. Т. о. изоляция одно- слойной стены оп- ределяется только ее весом па Ijh2; для двойных стен [12] с воздушной прослойкой в 4,5 cjh( и 9 см и (нижняя кривая) простой стены результаты, измерений даны на фиг. 10 в зависимости от а частоты колебаний; Фиг. ю. как видно, звуко- изоляция двойной стены много; выше, чем одиночной;уве- личение воздушно- го зазора за преде- лы 5 cjh приносит не много пользы. Заполнение между- стенного промежут- ка какой-нибудь за- сыпкой даже ухуд- шает изоляцию и особенно вредна засыпка щебнем. Данные о зву- коизоляции различных стен см. Спр. ТЭгт. X, стр. 391—394. Из других имеющих значение способов проникновения звука отметим распро- странение его по системе отопительных и во- допроводных труб. Средство против этого —разделение системы на части вставкой полумет- ровых свинцовых Мсслед материал Фиг. 1 I . труб. Для борьбы с проникновением звука через вентиляционные и иные воздушные ходы, по- следние покрываются звукопоглощающими ма- териалами или снабжаются резкими расшире- Фиг. 12. ниями и сужениями, являющимися местами от- ражения звука. Для получения в помещении нужной ревер- берации возникает необходимость покрытия стен звукопоглоща- ющими материала- ми. Также изменя- ет реверберацию и простое внесение в помещение звуко- поглощающих ма- териалов, наличие мягкой мебели, пуб- лики, особенно оде- той в теплые одеж- ды и т. п. Как пример влияния мягкой мебели приводим таблицу Сэбина [6] для изменения ре- верберации одной аудитории от внесения разно- го количества одинаковых мягких подушек. Чисто внесен. полушек ... 0 17 41 83 145 18Я 212 Реверберация . . 5,61 4,94 4,21 3,49 2,85 2,36 2,21 Для того чтобы рассчитать по ф-ле (2) сред- ний коэф, поглощения, необходимо знать зна- чения а„ a2, аз для различных материалов.. Методы определения их следующие. 1) Me т о ,1
.191 СТРОИТЕЛЬНАЯ МЕХАНИКА КОРАБЛЯ 192 .реверберации [4,5]. В помещение с боль- шой известной реверберацией (реверберацион- ная камера) вносят и укладывают, напр. на пол, определенное количество л2 исследуемого ма- териала, вновь определяют реверберацию и по •ф-лам (6) определяют коэф, поглощения. 2) Изу- чаемый материал помещают в конце широкой <30—70 см) длинной трубы (фиг. 11) [4,13], стоящим перед ее отверстием источником звука возбуждают в ней стоячие волны и, переме- щая микрофон (или иной звукоприемник) по длине трубы, находят отношение максимальной и минимальной амплитуд колебания в пуч- ностях и узлах. Отсюда можно подсчитать коэф, звукопоглощения. 3) Помещают в фокусе па- дзаЬолич. зеркала А источник звука (фиг. 12) ,0,9 0.8 07 0.6 0,5 0.4 0,3 0,2 0,1 0 32 64 128 512 1024 2048 4096 Фиг. 13. так, чтобы на изу- чаемый материал па- дала плоская звуко- вая волна, отражае- мая им к приемнику, стоящему в фокусе В другого зеркала. По сравнению показа- ний приемника для абсолютно отражаю- • щего (например ме- таллич. плита) и изу- чаемого материалов определяют коэф-т звукопоглощения[3]. Из подобных опытов определено, что коэф, звукопоглощения от- крытого окна прак- тически равен 1, т. е. окно совершенно не •отражает падающей на него звуковой энергии. Различные обычные стены (кирпичная и ошту- катуренная деревянная стена) имеют коэф, звукопоглощения 0,06—0,02, т. е. являются почти совершенно отражающими. Ниже даются коэф-ты звукопоглощения для различных дру- гих поверхностей и объектов [*]. Пробка на полу толш. 2,6 см.......... 0,16 Линолеум на полу..................... о, 12 Тяжелый ковер ....................... о,29 Занавес ....................... 0,23 волосяная подушка................... 0,21 Публика (в среднем на 1 чел.)........ о,11 Мужчина (отдельно) ..................0,48 Женщина » ................... 0,51 Подрооные таблицы коэф-тов поглощения см. Спр. ТЭ, т. X, стр. 394—397. Для подушки и .людей приведенные числа указывают, при каком коэф-те поглощения 1 jh2 фиктивного материала дает то же поглощение, что и каж- дый из этих предметов. Поглощение зависит •от частоты поглощаемого звука, обычно увели- чиваясь к высоким частотам. Для характеристи- ки приведем фиг. 13 [6], показывающую коэф, поглощения в зависимости от частоты для различного числа слоев войлока. Лит.: 1) Syria g, «Journal of the Acoustical Society -of America», 1930, v, t, p. 21; 2) Knudsen, ibid., 1931, v. 2, p. 434; 3) W a t s о n T„ Acoustics of Buildings, N.Y., 1923; ) Лифшиц С., Акустика зданий, M.—Л., 1931: E) Sabine W., Collected Papers on Acoustics, Cambridge, Massachusetts, 1922; e) Strutt, «Elek- trische Nachrichtcn-Technik», B., 1932, B. 9, p. 202; Meyer E., «Ztschr. f. techn. Phys,», Lpz,, 1929, B. 10, j). 309; ’) W e n t e W. u. Bedell E., «Journal of the Acoustical Society of America», 1930, v. 1, p. 22; 8) Hopper F., ibid., 1932, v. 3, p. 415; ’) Fokker A., «Arch, du Musde Teyler», Haarlem, 1930, t. 7, p. 73; P ж e в к и н С., Методы изучения шумов, М.—Л., 1933; *•) MeyerE., «Z. d. VDI», 1931, В. 75, р. 563; 1а) Sabine W.. «Journal of the Acoustical Society •of America», 1930 . I, Fl; ») Taylor, «The Physical Review», 95, ; ... 270; Лифшиц C., Курс архитектурной акустики, 2 изд., M., 1927; basis A. a. Kay С., The Acoustics of Buildings, L., 1927; Echhardt a. Chrisler, «Bureau of Standards, Scientific Papers», Wsh., 1926, 526; Wente E. a. Bedell E., «The Bell System Technical Joiirnal», 1926, v. 7, p. 1. H. Андреев. СТРОИТЕЛЬНАЯ МЕХАНИКА КОРАБЛЯ, часть строительной механики, занимающаяся исследованием приемов и методов расчета проч- -ности корпусов различных пловучих соору- жений; последние можно подразделить на сле- дующие основные типы, а) По материалу корпус а—на стальные, деревянные, смешан- ные, железобетонные; б) по назначени ю— на самоходны е—военные, торговые, промысловые, служебные, спортивные, бук- сируемы е—баржи, шаланды, лихтера и др. и стационарны е—пловучие Локи, дебар- кадеры и др.; в) по району плавани я— на морские, озерные, речные. В соответствии с приведенным подразделением на типы пло- вучих сооружений С. м. к. получает более или менее ярко выраженные специальные уклоны, к-рые исходят однако из общих установок, принятых и развитых в этой науке в целом. С. м. к.—наука сравнительно молодая, вызван- ная к жизни потребностями гл. обр. военного кораблестроения, в к-ром уменьшение веса кор- пуса корабля, связанное с применением расче- тов прочности при его конструировании, приоб- ретает особо важное значение. В коммерч, м орском кораблестроении С. м. к. до Сего времени не получает достаточно широкого при- менения вследствие существующего в этой об- ласти кораблестроения большого технич. кон- серватизма и подчиненности его различным пра- вилам (регистрам), регламентирующим разме- ры конструкций корпусов коммерческих ко- раблей. В коммерческом речном корабле- строении С. м, к. начинает получать частич- ное применение, в особенности в тех случаях, когда благодаря ограниченной осадке стано- вится необходимым всемерно облегчать вес кор- пуса-за счет наиболее целесообразного исполь- зования материала. С. м. к. подразделяется на следующие две основные части: общую ч а с т ь, в к-рой развиваются до нужной полноты те из отделов теории упругости и общей строительной меха- ники, к-рые находят затем наиболее полное применение при расчетах прочности различ- ных конструкций судового корпуса, и спе- циальную часть, в к-рой исследуются и устанавливаются приемы и методы, служа- щие для расчета прочности различных типов пловучих сооружений, с использованием мате- риалов общей части С. м. к. В общую часть С. м. к. обычно включают более углубленное рассмотрение соответствующих отделов теории упругости и некоторых общих методов ис- следования деформации упругих систем, при- меняемых при изучении общей части С. м. к. или при решении новых задач, выдвигаемых практикой. Главнейшие из таких методов— 1) метод наложения, 2) метод потенциальной энергии и 3) метод применения, бесконечных рядов (гл. обр. рядов Фурье) к решению ди- ференциальных ур-ий теории упругости. Не останавливаясь на первых двух, отметим лишь их широкое применение и развитие в С. м. к., сопровождавшееся значительным упрощением и наглядностью решений для многих новых задач, выдвигаемых практикой кораблестрое- ния [!]. Метод потенциальной энергии, разви- тый применительно к задачам С. м. к. главным
193 СТРОИТЕЛЬНАЯ МЕХАНИКА КОРАБЛЯ 194 обр. работами в этой области проф. С. П. Тимо- шенко, в настоящее время является совершен- но необходимым при проектировании металлич. конструкций судового корпуса. Параллельно с методом потенциальной энергии за последнее время в С. м. к. получает развитие третий из вышеуказанных методов исследования дефор- мации упругих систем, основанный на непо- средственном интегрировании с помощью бес- конечных рядов (чаще всего рядов Фурье) ди- ференциального уравнения, отвечающего поста- вленной задаче. Как на первоисточник этого метода следует указать на известное решение Навье изгиба пластины со свободно опер- тыми кромками. Т. к. этот метод [2,3] несмотря на большое практич. значение его до сего вре- мени ни в курсах ни в литературе не получил достаточно полного оформления, небесполезно остановиться на нем несколько подробнее. Исследование деформации упругих систем, как известно, заключается в составлении дифе- ренциального уравнения, характеризующего рассматриваемую .деформацию, и затем в ра- зыскании решения этого уравнения, удовлетво- ряющего известным граничным условиям рас- сматриваемой задачи. В то время как составле- ние диференциальных ур-ий производится без особых затруднений помощью приложения к ча- стным случаям общих выводов теории упруго- сти, решение этих уравнений часто оказывается сопряженным с затруднениями чисто математич. характера, к-рые или не могут быть разрешены или приводят к результатам, мало пригодным для практич. использования вследствие слож- ности или отсутствия необходимой наглядно- сти. Решение таким путем новых задач, могу- щих встретиться в инженерной практике, дале- ко выходя из рамок обычных расчетов и при- нимая характер научно-исследовательской ра- боты, оказывается обычно невыполнимым в об- становке практической деятельности инженера. Применение метода потенциальной энергии, как известно, дает возможность более просто получить приближенное решение задачи, из- бегнув необходимости интегрирования соот- ветствующего ей диференциального уравнения. Однако те же результаты, но гораздо проще, можно получить, и не прибегая к методу потен- циальной энергии, а применив метод непосред- ственного интегрирования диференциального ур-ия помощью бесконечных рядов. Сущность этого метода заключается в том, что заранее задаемся подходящим видом искомой функции, входящей в диференциальное ур-ие рассмат- риваемой задачи, после чего, подставляя ее в это ур-ие, определяем входящие в нее неиз- вестные параметры. Под подходящим видом ф-ии в данном случае разумеется т?акой вид ее, при к-ром полностью удовлетворяются вы- текающие для нее из условий задачи гранич- ные условия и к-рый по возможности точно •отвечает действительному виду этой ф-ии; чем ближе к действительности окажется выбранный вид подходящей ф-ии, тем бблыпую точность будет иметь полученное решение. Т. к. любая из интересующих нас ф-ий м. б. представлена с любой точностью соответствующим тригоно- метрии. рядом Фурье, то, задаваясь подходя- щей ф-ией в виде такого ряда, будем получать в таком же общем виде и искомые решения за- дачи, к-рые затем м. б. вычислены с любой степенью точности. Получающееся таким путем общее решение очевидно представляет собой выраженную в виде ряда Фурье ф-ию, отве- Т. э. т. ххи. чающую исходному диференциальному уравне- нию рассматриваемой задачи. Применение это- го метода поясним следующим примером, реше- ние коего обычным методом является задачей весьма сложной. Требуется исследовать изгиб и устойчивость двухопорной балки, лежащей на сплошном упругом основа- нии, которое имеет жесткость к в кг /см, подверженной дей- ствию сжимающих фиг. 1. усилий S и равно- мерно распределенной нагрузки q (фиг. 1). Об- щий вид диференциального ур-ия изгиба балки в данном случае, как известно, будет: EIylV = q — ky — Sy". ’ (1) Искомое ур-ие упругой кривой балки y = f(x) берем в следующем общем виде ..удовлетворяю- щем условиям закрепления ее концов (у = О и у" = 0 при х = 0 и х = J): п = СО У= 2 f»sin^(n=l,2, ...), (2) п = 1 гДе fn—неизвестные параметры. Подставляя (2) в (1), получим: El£ 2^‘w'sin’T^ %~к 2 + + S-K2fBn2siii=- (3) Для определения по ур-ию (3) параметров fn применяем известный прием,т.е. помножаем обе части уравнения (3) на sin и интегрируем i в пределах от 0 до I. Замечая, что J* sin о тлх , i • sin - t- равно нулю при п Ф т или - при п = = т, получим: , = 2(l-(-l)*]g_____ ln Е1яй Г , АН _ I» 1 W Замечая, что при п четном равно нулю, по- лучаем решение задачи в виде ур-ия (2), где параметры fn вычисляются по выражению (4) подстановкой в него нечетных значений це- лого числа п. Имея ур-ие упругой кривой бал- ки, можно вычислить с желаемой степенью точности любой из элементов ее изгиба. Неко- торые из подобного вида рядов м. б. получены и в конечном виде преобразованием этих рядов в соответствующие им ф-ии. Устойчивость бал- ки определяется наименьшим значением сжи- мающего усилия S, при к-ром какой-либо из параметров fn обращается в бесконечность; т. о. из условия равенства нулю знаменателя выражения (4) вытекает, что г, Е1а* ( „ А!* \ &КР-— (К (5) При отсутствии упругого основания (к = 0) наименьшее значение 8К„ по выражению (5) будет очевидно при n= 1, т. е. для этого слу- чая эйлерова нагрузка балки л Е/л® =’ “Z2 I. Общая часть С. м. к. обычно подраз- деляется на следующие самостоятельные отде- лы: 1) Изгиб и устойчивость балок, включающий исследование всех тех разно- образных случаев деформаций балок, которые могут встретиться в конструкциях корпусов
195 СТРОИТЕЛЬНАЯ МЕХАНИКА КОРАБЛЯ 196 различных типов пловучих сооружений. В кон- струкции металлического корпуса части его, имеющие вид балок (шпангоуты, бимсы, стой- ки), составляют около половины всего веса кор- пуса, поэтому изучению этого отдела в С. м. к. придается первостепенное значение. 2) И з г и б и устойчивость тонких пластип и оболочек. Исследование деформаций тон- ких пластин и оболочек в С. м. к. получает самостоятельное развитие, приводящее к уста- новлению особых методов расчета прочности для различного вида и различных условий ра- боты тонких пластин и оболочек судового корпуса (листы обшивки днища и бортов, на- стил палуб, листы переборок и пр.), составля- ющих свыше половины всего веса корпуса; они разделяются на пластины жесткие игибкиев зависимости от влияния на их изгиб т. н. цепных напряжений, появ- ляющихся при изгибе пластины вследствие распора, обусловленного наличием связей, пре- пятствующих сближению опорных кромок пла- стины. Большое внимание уделяется изуче- нию вопросов устойчивости пластин с целью обеспечить при наименьшем весе необходимую жесткость для пластин судового корпуса, под- вергающихся действию больших сжимающих усилий. 3) Перекрытия (перекрестные связи). Главные составные части судового кор- пуса (днище, борта, палубы, переборки) пред- ставляют собой перекрытия, образованные из тонких листов, подкрепленных ребрами жест- кости, расположенными в одном или же двух направлениях (перекрестные связи). В этом отделе устанавливаются методы расчета проч- ности различного вида судовых перекрытий, а также основания для выбора наиболее целе- сообразных систем их с точки зрения умень- шения веса. 4) Заклепочные соеди- нения и сварные соединения. В этом отделе исследуются и устанавливаются общие нормы и методы расчета прочности закле- почных и сварных соединений частей судового корпуса. II. Специальная часть С. м.к. Кор- пус корабля с точки зрения строительной ме- ханики представляет собой клепаную балку переменного сечения, воспринимающую и урав- новешивающую действующие на нее силы веса и давления воды; балка эта должна обладать достаточной общей продольной и поперечной прочностью, а отдельные части ее должны безопасно выдерживать действующие на них местные усилия. По характеру работы отдель- ных частей (связей) корпуса их можно разбить на следующие 8 категорий: 1) Части корпуса, воспринимающие внешние распределенные усилия (наружная обшивка; внутреннее дно; листы переборок, воспринимающие давление воды; настилки палуб, воспринимающие рас- пределенные по палубам грузы); эти части корпуса с точки зрения строительной механики представляют собой тонкие пластины, ограни- ченные жестким контуром. 2) Части корпуса, служащие опорным контуром для связей пер- вой категории (пластин) и передающие реактив- ные воздействия этих последних на более жест- кие части корпуса (шпангоуты и стрингеры, передающие реактивные воздействия наружной обшивки и внутреннего дна на поперечные и продольные переборки; бимсы, передающие давление на палубы поперечным и продоль- ным переборкам;стойки переборок, передающие реакции листов переборок палубам); эти части корпуса носят название набора (набор дни- ща, набор борта, палуб, переборок) и с точки зрения строительной механики представляют собой балки, нагруженные распределенной на- грузкой. Связи первых двух категорий, рас- сматриваемые совместно, представляют собой с точки зрения строительной механики пере- крытия, подверженные действию усилий, пер- пендикулярных к их плоскости. 3) Части кор- пуса, служащие жестким опорным контуром для системы связей первой и второй категорий, т. е. для перекрытий (напр. переборки и борт, служащие опорным контуром для днища и палуб; палубы, служащие опорным контуром для переборок и борта); эти части корпуса урав- новешивают на себе приходящиеся на них уси- лия и с точки зрения строительной механики представляют собой перекрытия, подвержен- ные действию сил, лежащих в их плоскости. 4) Части корпуса, обеспечивающие общую про- дольную крепость корабля, т. е. продольные связи корпуса, идущие непрерывно по всей длине или на значительной части длины его (стрингеры, наружная обшивка, внутреннее дно, палубы, продольные бимсы, продольные переборки); эти части корпуса, рассматривае- мые совместно, представляют собой с точки зрения строительной механики составную бал- ку, подверженную действию изгибающих момен- тов и срезывающих сил; рассматриваемые же в отдельности, они представляют собой подкреп- ленные пластины и балки, подверженные рас- тягивающим и сжимающим нагрузкам. 5) Ча- сти корпуса, обеспечивающие поперечную кре- пость корабля (поперечные переборки, палу- бы, поперечные бимсы, шпангоуты, днище). 6) Части корпуса, предназначенные для вос- принятия различных местных или временных нагрузок (подкрепления) и передачи их на свя- зи третьей категории (подкрепления под ору- дия, броню, рубки, машинные фундаменты, под- крепления для постановки в док и т. п.). 7) Ча- сти корпуса, служащие для увеличения устой- чивости листов и балок (набор днища и палуб, обеспечивающий устойчивость наружной обшив- ки и настилки палуб; поперечный набор,увели- чивающий устойчивость стрингеров и пр.). 8) Части корпуса, служащие для соединения листов и профилей, идущих на постройку (за- клепочные соединения); заклепочные соеди- нения корпуса входят в состав связей всех пре- дыдущих категорий и помимо общей теории их рассматриваются каждый раз отдельно при ра- счете этих связей. Из приведенного разделения частей корпуса по характеру их работы на раз- личные категории видно, что в судовом корпусе нет строгого разделения функций, выполняемых отдельными связями его, что и является отли- чительным свойством этой конструкции в ряду других инженерных сооружений; напр. наруж- ная обшивка днища д. б. отнесена к связям всех пяти первых категорий: она восприни- мает давление воды, служит нижним пояском у стрингеров и шпангоутов и т. о. принимает участие в работе связей второй категории, яв- ляется подкрепленной пластиной (днищем), уравновешивающей реакции противоположных бортов, является главной связью в обеспечении общей продольной и поперечной крепости кора- бля. Другой особенностью конструкции судово- го корпуса является обилие в этой конструкции частей, работающих на продольный изгиб, т. е. частей, требующих проверки и обеспечения их устойчивости;этаособенность конструкции кор-
197 СТРОИТЕЛЬНАЯ МЕХАНИКА КОРАБЛЯ 198 пуса, получившая полное развитие лишь в по- следнее время (гл. обр. в русском военном судо- строении), объясняется, с одной стороны, стрем- лением довести вес корпуса до возможного мини- мума, с другой же стороны, принятием гипо- тезы, что всякая клепаная металлическая кон- струкция разрушается не от появления в ней опасного для материала напряжения, а от по- тери ею устойчивости; эта гипотеза повлекла за собой решение различных вопросов, касаю- щихся устойчивости сооружений, нашедших са- мое широкое применение в судостроении, что дало возможность значительно уменьшить вес корпуса корабля, увеличив вместе с тем его прочность. Все расчеты прочности корпуса м. б. разби- ты по характеру работы и по назначению рас- считываемых конструкций на следующие от- дельные главнейшие части: 1) расчет общей продольной прочности; 2 расчет местной проч- ности; 3) расчет прочности швов; 4) расчет под- креплений; 5) расчет постановки в док. Ниже приводятся общие правила и нормы для рас- чета прочности судовых конструкций и общие основания и характер отдельных расчетов в указанной выше последовательности. Общие правила и нормы для про- изводстварасчетов прочно сти кон- струкций корпуса. Расчет прочности конструкции должен иметь целью гарантировать для нее необходимый запас прочности, т. е. уверенность в том, что при увеличении, соответ- ствующем принятому запасу прочности, внеш- них действующих на конструкцию усилий на- пряжения в ней не превзойдут опасных преде- лов, при которых может быть нарушена це- лость конструкции или неизменность ее фор- мы. В соответствии с этим расчет прочности в общем случае должен подразделяться на следующие отдельные операции: а) определе- ние величины и характера расчетной нагруз- ки; б) определение наибольших усилий и наи- больших напряжений в сечениях конструкции, исходя из принятой расчетной нагрузки; в) на- значение норм для опасных напряжений; г) ус- тановление надлежащего запаса прочности и норм, для допускаемых напряжений и проверка условий прочности. Указанные выше отдель- ные части расчетца являются одинаково важны- ми по влиянию их на степень точности и досто- верности результата расчета, т. к. показатели их входят в расчетные ф-лы в виде множителей или делителей. Поэтому как в отношении необ- ходимых обоснований, так и в отношении точ- ности вычислений все эти части расчета дол- жны одинаково отвечать общим установкам, принятым для всего расчета. Имея в виду, что прочность судовых клепа- ных конструкций обычно определяется не опас- ными напряжениями для материала конструк- ции, а напряжениями, при к-рых нарушается устойчивость ее формы, необходимо наряду с проверкой прочности конструкции по напря- жениям производить проверку устойчивости как всей конструкции в целом, так и отдель- ных составных частей ее. Иногда требуется дополнительная проверка конструкции на наи- большие деформации (стрелы прогиба), к-рые не должны превышать известных границ, уста- новленных практикой, а также проверка на вибрации, связанная с определением периода и амплитуды основных колебаний конструк- ции. Ниже приводятся общие нормы и прави- ла, к-рые приняты к руководству при произ- водстве расчетов прочности кораблей, разби- тые по отдельным операциям расчета. Определение величины и харак- тера расчетных нагрузок. 1) Величи- ны внешних расчетных нагрузок, действующих на корпус корабля и его отдельные части, под- лежат определению согласно установленным практикой кораблестроения общим методам и нормам в этой области, с учетом условий и за- даний спецификации в каждом частном случае.* 2) В отношении характера изменения внешних нагрузок различают следующие категории на- грузок: а) Неизменная нагрузка, не ме- няющая своей величины во все время ее дейст- вия. б) Статически-переменная на- грузка, меняющая свою величину во время действия, причем период изменения ее превы- шает в несколько раз период собственных коле- баний рассматриваемой конструкции. Для этой нагрузки д. б. выявлены наибольшие пределы изменения ее по величине и по знаку, в) Д и н а- м и чески переменная или ударная нагрузи а—с периодом изменения, близким к периоду собственных колебаний рассматри- ваемой конструкции. Для этой нагрузки д. б. выявлено время, в течение к-рого происходит нарастание нагрузки, с целью последующего определения степени динамичности (коэф-та ди- намичности) нагрузки по отношению к рассма- триваемой конструкции. За расчетную нагруз- ку д. б. принята действующая нагрузка, увели- ченная в соответствии с получающимся для кон- струкции коэф-том динамичности нагрузки. 3) В отношении характера действия внешних нагрузок каждая из указанных в п. 2 нагру- зок д. б. отнесена к следующим категориям на- грузок: а) Постоянная нагрузка, дей- ствующая все время или значительный проме- жуток времени, напр. давление воды на под- водную часть судна, вес вооружения, вес гру- зов, собственный вес конструкции, нагрузка на руль и его приводы и т. п. б) Случайная нагрузка, действующая на сооружение ог- раниченное число раз, напр. пробная нагруз- ка при испытании, нагрузка мачт от давления ветра при урагане, нагрузка переборок и па- луб при аварии, нагрузка частей корпуса при постановке в док, усилия в корпусе при макси- мально возможной качке, нагрузка подкреп- ления под орудия при выстреле и т. п. 4) Т. к. нек-рые конструкции корпуса могут подвер- гаться разновременно или одновременно на- грузкам разных из указанных выше категорий нагрузок, то при расчете конструкции это обсто- ятельство подлежит всестороннему освещению для выяснения наибольших величин как по- стоянно действующей на конструкцию нагруз- ки, так и случайно действующей на конструк- цию нагрузки, причем в последнем случае дол- жна быть сделана оценка степени случайности действия нагрузки. Определение наибольших усилий и наибольших напряжений в сече- ниях конструкции. Полученные в ре- зультате расчета напряжения относятся по ха- рактеру распределения к одной из следующих категорий напряжений: а) общие напря- жения, захватывающие значительную часть объема или площади сечения конструкции и в случае превышения ими опасного напряжения * Если действующая нагрузка не подчиняется прин- ципу наложения, то за расчетную нагрузку должна быть принята действующая нагрузка, увеличенная в соответ- ствии с принятым в расчете запасом прочности. *7
199 СТРОИТЕЛЬНАЯ МЕХАНИКА КОРАБЛЯ 200 могущие повлечь разрушения или недопусти- мую деформацию конструкций; б) местные напряжения, захватывающие лишь незна- чительную часть объема или площади сечения конструкций и в случае превышения ими опас- ного напряжения могущие повлечь лишь мест- ные деформации, не сопровождающиеся недопу- стимыми общими деформациями конструкций. При одновременном действии на рассчитывае- мую конструкцию нескольких7систем внешних нагрузок напряжения, определенные для каж- дой из них в отдельности, д. б. сложены по пра- вилам строительной механики для получения расчетных напряжений, причем необходимо при- нять такую из возможных комбинаций дей- ствия внешних нагрузок, при к-рой расчетные напряжения будут достигать максимальных значений. В качестве расчетных напряжений должны быть принимаемы или наибольшие нор- мальные напряжения, или наибольшие приве- денные напряжения, или наибольшие касатель- ные напряжения—в зависимости от той тео- рии прочности, которая положена в основание расчета. При производстве новых расчетов ре- комендуется придерживаться теории прочно- сти по наибольшим касательным напряжениям. При вычислении напряжений в сечениях кон- струкций должно быть учтено влияние поте- ри устойчивости отдельных составных час- тей сечения введением соответствующих редук- ционных коэф-тов во всех тех случаях, где это явление имеет место. Если влияние вводимых в расчет редукционных коэф-тов окажется зна- чительным (свыше 5%), то при определении на- пряжений следует исходить из величины внеш- них нагрузок, увеличенных в соответствии с принятым для расчета запасом прочности. Назначение норм для опасных на- пряжений. 1) Для общих напряжений, не- изменных по величине и имеющих постоянный характер действия, нормой для опасного на- пряжения является: а) для нормальных папря- женийидляприведенных напряжений—критич. напряжение материала (<тк), т. е. предел те- кучести или близкий к нему предел упругости материала, превышение к-рого может повлечь нарушение целости или изменение формы кон- струкции; б) для касательных напряжений— критическое касательное напряжение материала (rj,равное половине критического нормального напряжения (тк = 0,5 <тх); в) для напряжений сдвига в заклепках—предел упругости сколь- жений заклепки (тх), устанавливаемый в зави- симости от характера образования заклепочно- го соединения (влияние чеканки); г) для ра- стягивающих напряжений в заклепках—пре- дел текучести или близкий к нему предел уп- ругости материала заклепки; д) для напряже- ний сдвига в заклепках при одновременном действии в них растягивающих напряжений— напряжение, вычисляемое по ф-ле То“т* (1-—)> где та — предел упругого скольжения, ак—пре- дел упругости материала заклепки и а—дей- ствующее растягивающее напряжение; е) для срезывающих напряжений в заклепках—50% от врем, сопротивления заклепкинасрез(0,5тв). 2) Для общих напряжений, меняющихся по ве- личине и имеющих постоянный характер дей- ствия, опасное напряжение вычисляют по ф-ле %=0,25<т0(з + ^), где а0—опасное напряжение, определенное, как для напряжений, неизменных по величине (см. п. 1); —минимальный по абсолют- ной величине предел изменения действующего напряжения (-(-растяжение, —сжатие), + атт— максимальный по абсолютной величине предел изменения действующего напряжения (+ ра- стяжение, — сжатие). 3) Для общих нормаль- ных и касательных напряжений, могущих пов- лечь нарушение устойчивости формы констру- кции и имеющих постоянный характер дейст- вия независимо от того, меняются’ ли эти на- пряжения по величине или нет,—70% от эйле- рова напряжения (<тэ, тэ), при к-ром теряется устойчивость формы конструкции или ее части и к-рое д. б. определено по соответствующим ф-лам строительной механики. 4) Для общих напряжений, имеющих случайный характер действия, нормы для опасных напряжений м. б. повышены до 50 % против норм, установленных выше для напряжений, имеющих постоянный характер действия в зависимости от степени случайности действия напряжений. 5) Для нап- ряжений, указанных в предыдущих пунктах, но имеющих местный характер, нормы для опасных напряжений м. б. значительно повышены без ущерба для прочности конструкции, и в этом случае об опасном состоянии ее следует судить по признаку допустимости тех наибольших де- формаций, к-рые возникают при переходе мест- ных напряжений за пределы, установленные для общих напряжений. Повышение норм для опасных напряжений местного характера не должно иметь места по отношению к напря- жениям, меняющимся по величине и имею- щим постоянный характер действия, чтобы из- бежать возможности появления местных тре- щин в материале, вследствие усталости мате- риала, могущих распространиться затем на соседние части сечения. Назначение запасов прочности и норм для допускаемых напряже- ний. Допускаемые напряжения д. б. назначе- ны как нек-рая часть от норм для опасных напряжений, обусловленная вводимым в расчет необходимым запасом прочности (коэф-том без- опасности). При назначении запаса прочности, т. е. установлении должного коэф-та безопас- ности, д. б. учтены не только степень достовер- ности и точности .самого расчета, но и условия, сопровождающие постройку и службу рассчи- тываемой конструкции корпуса. В соответст- вии с этим при назначении запаса прочности д. б. учтены следующие главнейшие обстоя- тельства: точность, с к-рой м. б. определены внешние действующие на конструкцию уси- лия, т. е. уверенность, что действительная на- грузка не превзойдет расчетной; насколько точно принятые расчетные ф-лы воспроизводят действительную картину распределения напря- жений в сечениях конструкции; уверенность в механич. качествах материала и тщательности выполнения конструкции; последствия, к-рые повлечет за собой нарушение целости конструк- ции или ее части. Устанавливаемые для рас- чета конструкции нормы для допускаемых на- пряжений должны быть в каждом частном слу- чае тщательно обоснованы со стороны пере- численных выше условий, в особенности если они отличаются от применявшихся в пред- шествующей практике для идентичных кон- струкций или относятся к новым конструк- циям. В общем случае, при пользовании обыч- но применяемыми в кораблестроении мето- дами для определения расчетных нагрузок и
201 СТРОИТЕЛЬНАЯ МЕХАНИКА КОРАБЛЯ 202 напряжений и при достаточной уверенности в механических качествах материала и каче- стве выполнения работ, допускаемые напря- жения должны составлять 60% от норм, при- нятых для опасных напряжений (коэф, без- опасности около 1,65). От установленных та- ким путем норм для допускаемых напряжений м. б. приняты обоснованные отступления в меньшую сторону, а также и в бблыпую сторо- ну до 20% в зависимости от условий каждого частного случая. В табл. 1 и 2 приведены об- щие нормы для допускаемых напряжений, при- нятые в кораблестроении для различных сор- тов стали и для заклепочных соединений. Табл. 1,—Общие нормы допускаемых на- пряжений для различных сортов судо- строительной стали (в км/с.иа). Сорт стали Вре- менное сопро- тивле- ние Ge т. Крити- ческое напря- жение Допуск, напря- жение при на- грузке посто- янной случай- ной Высокого сопро- тивления . . 6 500 4 000 2 too 2 400—3 600 Повышенного со- противления . 5 000 з ооо 1 800 1 800—2 700 Обыкновенного сопротивления 4 000 2 2Q0 1 300 1 300—2 000 Пониженного со- противления . 3 000 1 700 1 000 1 000—1 500 Приведенные в табл. 1 нормы относятся к общим нор- мальным и приведенным напряжениям; для касательных напряжений нормы д. б. уменьшены вдвое. Приведенные в табл. 1 нормы относятся к нагрузке, имеющей неизмен- ный характер действия; для нагрузки же, имеющей ста- тически-переменный характер действия, приведенные в табл. 1 нормы д. б. понижены умножением их на коэф., меньший единицы и равный 0,25 I 34—, где ст{п—ми- нимальный и —максимальный по абсолютной вели- чине пределы изменения действующих напряжений ( + растяжение, -сжатие). Допускаемое напряжение при слу- чайной нагрузке д. б. установлено в зависимости от степе- ни случайности нагрузки в пределах норм, указанных в таблице (обычно принимается a(i = 0,8n,j. Т а б л. 2,—О б Щ и е нормы допускаемых на- пряжений дл я расчета заклепочных со- единений судовых конструкций (в кг/см* сечения заклепки). 1 Характер рабо- ты заклепки Характер дей- ствия нагрузки Характер изме- нения нагрузки Характер клепки ли- стов и заклепок не чека- пены чека- пены с одной сто- роны чека- нены с обе- их сто- рон Сдвиг (трение) Посто- янная Неизменная та 500 800 1 000 Статически-пе- рсменная * л- Го । ттгн~} т =0,2БгД 3+ - о L T?n«.rJ Слу- чайная Неизменная Тд rd” 700 . 1 100 1 300 Статически-пе- рсменная т'" = 0,25 г" Гз+^1 1" На отры- 1 ванис Посто- янная Неизменная 1 200 Слу- чайная Статически-пе- ремеиная ад 1 600 При составлении таблицы предел упругого скольже- ния принят равным для заклепок и листов нечеканенных ок. 800 кг/см*, для заклепок и листов, чеканенны с одной стороны, ок. 1 300 кг,'с.нг и для заклепок и листов, чека- ненных с обеих сторон, ок. 1 600 кг/см2; предел упруго- сти материала заклепки—ок. 2 000 кг/см2; опасное напря- жение для случайной нагрузки берется на 1/3 больш- опасного напряжения, принятого для постоянной на- грузки. Для местных напряжений в заклепочном соеди- нении (для крайних единичных заклепок) допускаемое напряжение на сдвиг при нагрузках случайного харак- тера и при нагрузках неизменных постоянного характера может превышать пределы упругого скольжения и до- ходить до 50% от временного сопротивления заклепки на срез. При расчете заклепок на отрывание помимо проверки прочности заклепок на отрывающее напряжение д. б. произведена проверка прочности частей конструкции на возможность отгибания соответствующих попок про- филей. При динамичееки-переменных (ударных) нагруз- ках допускаемые напряжения назначаются, как для ста- тичееки-переменноп нагрузки, при условии, что расчет- ная нагрузка д. б. определена с учетом степени динамич- ности нагрузки. Расчет прочности сварных швов. Если сварной шов должен удовлетворять ус- ловию достаточной прочности, то за расчет- ную нагрузку для него д. б. принята (как по величине, так и по характеру) нагрузка тех связей корпуса, к которым относится рассма- триваемый шов. Если же шов должен удовлет- ворять не только условию достаточной, но л условию равной (с соседними частями корпуса) прочности, то расчетной нагрузкой для него должна служить нагрузка, вызывающая в ма- териале связей опасное напряжение, причем вызываемое этой нагрузкой напряжение в шве должно быть равно опасному напряжению, установленному для данного типа сварного шва. Если сварной шов д. б. рассчитан на рав- ную прочность с заклепочным швом, который он заменяет, то расчетной нагрузкой для него должна служить нагрузка, вызывающая опас- ное напряжение в заклепках заклепочного шва, причем вызываемое этой нагрузкой напряже- ние в сварном шве д. б. равно опасному на- пряжению, установленному для данного типа сварного шва. Напряжения в сварных соеди- нениях д. б. относимы к расчетному сечению сварного шва, показанному в таблице типов сварных швов: В соответствии с этим при поль- зовании общими ф-лами строительной меха- ники для определения напряжений следует в эти ф-лы вводить элементы указанного расчет- ного сечения сварного шва. При пользовании для расчета сварных швов ф-лами строительной механики, применяемыми для расчета проч- ности заклепочных соединений, следует в эти ф-лы вводить вместо приведенной ширины зак- лепочного шва, равной площади сечения закле- пок, отнесенной к единице длины шва, расчет- ную толщину сварного шва. В случае приме- нения прерывистой сварки расчетная толщина сварного шва д. б. уменьшена помножением на коэф, прерывистости, меньший единицы и определяемый из выражения: fc = = где а—длина непрерывного прохода шва, Ь—расстояние между проходами шва. Опас- ное напряжение (с0 или т0) для сварных швов д. б. назначено как нек-рая часть от времен- ного сопротивления шва (аа или тв), а именно: для общих напряжений, неизменных по вели- чине, опасное напряжение принимают равным 60% от временного сопротивления (а0 = 0,60е); для общих напряжений, меняющихся по вели- чине, опасное напряжение определяют по ф-ле = 0,15^ (3 + , \ атах/ где <г0—опасное напряжение, определенное, как для напряжений неизменных по вели- чине, от{пиата:г—минимальный и максимальный по абсолютной величине пределы изменения
203 СТРОИТЕЛЬНАЯ МЕХАНИКА КОРАБЛЯ 204 действующего напряжения (+ растяжение, — сжатие). В случае наличия достоверных опыт- ных данных о влиянии изменяемости напряже- ний на сопротивление сварных швов эти дан- ные могут быть использованы вместо ф-лы. Для неизменных по величине местных напряжений нормы для опасного напряжения м. 5. зна- чительно повышены против нормы, установлен- ной для общих напряжений. В этом случае об опасном состоянии свайного шва следует су- дить по признаку допустимости для него тех наибольших деформаций, к-рые могут поя- виться в шве при переходе местных напряже- ний за пределы, установленные для общих на- пряжений. Для местных напряжений, меняю- щихся по величине, упомянутое повышение норм не должно иметь места, чтобы избежать возможности появления местных трещин вслед- ствие усталости сварного материала. Времен- ное сопротивление сварного шва, служащее основанием при назначении норм для опасных напряжений, устанавливается по данным испы- тания на разрушение опытных образцов рас- сматриваемых типов сварных швов с учетом нижеследующих главнейших обстоятельств, могущих оказать отрицательное влияние на сопротивление сварных швов, изготовленных на месте: 1) уменьшения сопротивления шва благодаря наличию в нем первоначальных напряжений, происшедших вследствие явле- ний усадки при образовании сварного шва; '2) уменьшения сопротивления шва вследствие того, что условия работы по образованию его па месте могут оказаться худшими, чем бы- ли при изготовлении опытных образцов, в от- ношении удобства производства работы (на- пример потолочная сварка и др.), качества электродов, подготовки поверхностей, подле- жащих сварке, тщательности и правильности выполнения работы и др. Допускаемые напря- жения при расчете прочности сварных швов на значаются как некоторая часть норм, уста- новленных для опасных напряжений, обуслов- ленная вводимым в расчет запасом прочности. В общем случае при нагрузках, имеющих постоянный характер действия, допускаемые напряжения должны составлять 60% и при нагрузках, имеющих случайный характер дей- ствия,—от 60 до 90% (в зависимости от сте- пени случайности нагрузки) от норм, приня- тых для опасных напряжений. Из сопоставле- ния изложенных выше оснований для выбора допускаемых напряжений следует, что допу- скаемое напряжение при расчете прочности сварных швов м. б. также определено по сле- дующему выражению: где а„—допускаемое напряжение для расчета сварного шва, с0—временное сопротивление сварного шва, <тк—критическое напряжение материала тех связей, к котщым относится рассчитываемый сварной шов, —допускаемое напряжение, принятое для материала тех свя- зей, к которым относится рассчитываемый сварной шов. Нормы допускаемых напряже- ний для расчета прочности сварных соедине- ний приведены в табл. 3. При составлении табл. 3 принято: временное сопро- тивление сварного металла, отнесенное к расчетному се- чению шва, работающего на растяжение, »в=3 ООО кг/см‘. Временное сопротивление сварного металла, отнесенное к расчетному сечению шва, работающего на сдвиг, >-,= = 2 400 кг/см^. В случае принятия иных норм для вре- менного сопротивления, полученных на основании испы- таний опытных образцов применяемых типов сварных Табл. 3,—Общие нормы допускаемых на- пряжений д । я расчета прочности свар- ных соединений (в кг,с.«»). На- груз- ки Характер изменения нагрузки Растяжение, сжатие, изгиб Сдвиг Постоянная Неизменная 100 Т()=900 Статически- переменная II to о w + й- Н 1g , т’д = 22оГ 3+^1 L ттак-1 Случайная Неизменная г” = тд-=-1,5гд Статически- переменная d д ’ д швов, допускаемое напряжение, указанное в таблице, должно быть пропорционально изменено. Указанные в табл. 3 допускаемые напряжения отнесены к расчетному сечению сварного шва. Расчет общей продольной проч- ности. Корпус плавающего судна с точки зрения С. м. к. представляет собой клепаную балку переменного сечения, подвергающуюся действию вертикальных сил веса и давления воды; т. к. силы эти распределяются по длине корпуса по различным законам, то в каждом поперечном сечении корпуса появляются из- гибающие моменты и срезывающие силы, вы- зывающие в нем соответствующие напряже- ния; напряжения эти называются напря- жениями от общей продольной прочности или напряжениями эквивалентного бруса; определе- ние этих напряжений и проверка условий прочности продольных связей судна, принимая во внимание напряжения от местных нагру- зок, и составляют задачу расчета общей про- дольной прочности. Расчет общей продольной прочности носит поверочный характер, так как, чтобы произвести его точно и в полном объ- еме, необходимо уже иметь все размеры рас- считываемого корпуса. Расчет общей продоль- ной прочности разбивается на следующие три части: 1) вычисление изгибающих моментов и срезывающих сил; 2) определение напряжений (расчет эквивалентного бруса); 3) проверка условий прочности. 1. Вычис л е н и е изг ибающих мом е н- тов и срезывающих сил. Силы, дей- ствующие на плавающее судно, т. е. веса гру- зов и давление воды, м. б. изображены в виде кривых, ординаты к-рых в известном масштабе ' представляют величину этих сил, приходящую- ся на погонную единицу длины судна (фиг. 2). Кривая а, изображающая нагрузку от давле- ния воды, называется кривой давле- ния воды, или кривой сил поддер- ж а и и я; кривая б, изображающая нагрузку от веса, называется кривой веса; кривая в, ординаты к-рой представляют- собой раз- ность между ординатами кривой давления воды и кривой веса, называется кривой сум- марной нагрузки, или просто к р и- вой нагрузки, и представляет собой ту нагрузку, под действием к-рой судно изги- бается. Очевидно, что интегральная кривая кривой нагрузки представит собой кривую г срезывающих сил, а интегральная кривая этой последней или, что то же, вторая интеграль- ная кривая кривой нагрузки представит со-
205 СТРОИТЕЛЬНАЯ МЕХАНИКА КОРАБЛЯ 206 бой кривую д изгибающих моментов. При вы- числении продольной прочности иногда пред- почитают, не строя кривой суммарной нагруз- ки, интегрировать кривые давления воды и веса отдельно и затем суммировать полученные ре- зультаты для получения кривых изгибающих моментов и срезывающих сил. Выше предпо- лагалось, что корабль находится в спокойном состоянии на тихой воде; срезывающие силы и изгибающие моменты, полученные при таком предположении, называются срезывающими си- лами и изгибающими моментами на тихой воде. Если корабль находится на волнении и получает качку, то к рассмотренным выше изгибающим силам прибавляются новые силы, появляющиеся благодаря изменению профиля действующей грузовой ватерлинии, силам инер- ции и силам сопротивления воды. Эти новые силы вызывают добавочные изгибающие мо- менты и добавочные срезывающие силы, назы- ваемые изгибающими моментами и срезываю- Фиг. 2. щими силами от качки. Суммарные вели- чины срезывающих моментов (на тихой воде И от качки) называются срезывающими силами и изгибающими моментами на волнении или при качке. Нахождение добавочных срезываю- щих сил и изгибающих моментов от качки (рас- чет качки) требует большой вычислительной ра- боты, поэтому часто находят возможным учи- тывать эти добавочные усилия от качки п о- становкой судна на волну; вычисле- ния, сопровождающие постановку судна на волну, много проще и приводят к результатам, к-рые по сравнению их с результатами расче- та качки оказываются в достаточной мере на- дежными. Прежде чем приступить к нахожде- нию изгибающих моментов и срезывающих сил, полезно знать заранее, хотя бы приблизительно, наибольшую величину изгибающего момента, для того чтобы проверить по ней размеры про- дольных связей мидель-шпангоута. Наиболь- ший изгибающий момент обыкновенно выра- - ждется как нек-рая часть от произведения водо- измещения судна на его длину ,т. е. Мтах = ; величина коэф-та к для нормальных типов мор- ских судов обычно заключается между 20 и 30. Из вышеизложенного вытекает, что наи- большие действующие на корпус усилия полу- чаются разными для положения корабля н а вершине волны и положения корабля на подошве волны; эти наибольшие уси- лия обычно получаются разных знаков, при- чем усилия на вершине волны вызывают в палу- бе растяжение, а в днище—сжатие. Для расче- та постановки корабля на волну или расчета качки обычно принимают волну трихоидаль- ной формы длиной, равной длине корабля, и высотой, равной х/2, длины, если не имеется более достоверных указаний относительно наи- больших размеров тех волн, к-рым корабль мо- жет подвергнуться во время его службы. Для речных судов, не подвергающихся действию волн, наибольшие усилия при расчете их про- дольной прочности д. б. определены, исходя из наиболее неблагоприятных аварий, на ко- торые они должны быть рассчитаны, как то: за- топление тех или иных отсеков, постановка на мель и др. Для прочих пловучих сооружений наибольшие расчетные усилия определяют на основании рассмотрения и исследования хара- ктера работы этих сооружений, принимая те или иные допущения, к-рые однако не долж- ны повести к отступлениям от действитель- ности в опасную сторону. В тех случаях, ког- да не представляется возможным по недостат- ку исходных данных определить наибольшие расчетные усилия, приходится намечать их по сравнению с прочностью идентичных, уже су- ществующих пловучих сооружений. 2. Определение н а п р я ж ен ий (р а с- чет эквивалентного бруса). Определе- ние напряжений от общей продольной проч- ности по найденным наибольшим значениям изгибающих моментов и срезывающих сил для разных сечений корпуса корабля производится по обычным ф-лам изгиба балок сложного про- филя. При этом следует учитывать лишь такие продольные связи корпуса, которые тянутся непрерывно по всей длине или на значитель- ной части длины корабля; продольные же свя- зи, распределенные сравнительно на коротких участках (меньших высоты корабля), например различные фундаменты, подкрепления, части палуб между вырезами и т. п., лучше совер- шенно не вводить в расчет продольной проч- ности, т. к. влияние их на распределение на- пряжений в соответствующих сечениях кораб- ля не м. б. учтено достаточно точно. Если пло- щади сечений всех продольных связей, при- нимающих участие в сопротивлении продоль- ному изгибу (точнее площади, умноженные на редукционные коэфициенты), сосредоточить у диаметральной плоскости (фиг. 3), не изменяя положения их по вы- соте, то получится се- чение нек-рого бруса, эквивалентное, в смыс- ле сопротивляемости его изгибу, рассматри- ваемому сечению ко- рабля; брус, имеющий такое сечение, называ- ется эквивалент- ным брусом; эк- вивалентный брус на- глядно иллюстрирует распределение материала по сечению корабля Фиг. 3. с точки зрения участия его в сопротивлении изгибу корпуса. Если вычисленные по ф-лам изгиба сжимающие напряжения окажу гея для некоторых связей сечения превосходя- щими их эйлерово напряжение, то в расчет следует ввести поправку, т. е. перейти к рас- чету во втором приближении, учитыва- ющем неполную степень жесткости этих свя- зей корпуса; во втором приближении площади сечения связей д. б. соответственно уменьше- ны помножением их на редукционные коэф-ты, меньшие единицы и равные отношению эйлерова
207 СТРОИТЕЛЬНАЯ МЕХАНИКА КОР