Техника - молодёжи 1937-06, страница 45

Большая центрофуга Фундаментстроя, установленная в подвале в Москве, под улицей Солянкой.

т. е. мчится вокруг своей оси с быстротой современного самолета.

Какое же давление будет испытывать модель сооружения при такой скорости? i

Это легко высчитать. Предположим, что общий вес грунта модели вместе с кареткой —80 кг, а площадь основания каретки — 50 X 15 = 750 кв. см. Центробежная сила, действующая на основание модели, в переводе на силу тяжести будет равна 40 г, т. е. 53 кг на 1 кв. см.

Учитывая масштабы, мы регулируем скорость вращения и тем самым ставим модель сооружения в те условия, которые нам необходимы. Если при этом модель не будет разрушаться, то и сооружение окажется достаточно прочным.

С помощью центрофуги были проверены расчеты многих проектов крупнейших земляных сооружений канала Москва—Волга. До последнего времени машина, работавшая на строительстве этого канала, была самой большой в мире. Однако недавно трест Фундаментстрой по-строил в Москве еще большую машину: общая величина центробежных сил, действующих в этой машине, доходит до 80 'Т с лишним. Это все равно, как если бы на коромысла машины действовал груз 5 товарных вагонов с каждой стороны.

Центральная часть центрофуги.

Из физики мы знаем, что вода не выливается из ведра потому, что при вращении в нем развиваются центробежные силы, которые влекут воду в сторону от оси вращения. Вода испытывает как бы сильное давление; в зави-химости от скорости вращения это давление воды на дно будет сильнее или слабее.

Теперь представим себе, что вместо ведер мы привесим к обоим концам коромысла большие металлические коробки, а вместо воды поместим в эти коробки модель земляного сооружения, уменьшенную в 4 или 5 тыс. раз. Это и будет, в самых грубых чертах, центрофуга.

Когда мы начнем вращать металлические коробки, или, как их называют, ящики-каретки, то модели сооружений, находящиеся в них, начнут испытывать действие центробежной силы. Увеличивая быстроту вращения, мы тем самым увеличиваем и силу давления на модели.

Но ведь модель земляного сооружения — это не жидкое тело, как вода, а твердое. Если мы доведем скорость вращения до большой величины, то модель неизбежно начнет разрушаться и в конце концов может превратиться в груду земли, прижатой ко дну каретки.

Теперь вдумайтесь, что у нас получилось: модель так укреплена в каретке, что ее основание лежит на дне; когда под влиянием вращения каретка начинает принимать горизонтальное положение, то центробежная сила как бы давит на сооружение сверху и прижимает его ко дну каретки. Но ведь именно в таких же условиях будет находиться и само построенное сооружение: сила тяжести грунта будет непрестанно давить на его осно-

Таким образом, с известным перерасчетом и ограничением можно уподобить центробежную силу, развивающуюся в каретке, силе тяжести грунта, действию которой подвергается земляное сооружение. При этом если модель, скажем, в 100 раз меньше действительного соору-

Регистрпрующий осадку механизм установлен в соседнем с цснтрофугой помещении. Самые ничтожные осадки модели на вращающейся цен-трофуге передаются электрическим способом этому механизму и записываются автома-

ствующего графика.

жени», то для правильного воспроизведения сил требуется-центробежная сила, в 100 раз. превышающая вес этой

Учитывая масштабы наших моделей и быстроту вращения (а следовательно, и величину центробежной силы), мы можем как бы увеличивать или уменьшать тяжесть грунта, вернее, его давление на основание. При этом, пожалуй, самым интересным оказывается то, что все перемещения и деформации происходят на модели значительно быстрее, чем в действительности. Расчет показывает, что в случае, когда модель в 100 раз меньше сооружения, ее деформации ускоряются в 100² = 10 тыс. раз! Так мы за какой-нибудь час узнаем, как будет вести себя сооружение в течение ряда лет.

Центрофуга представляет собой огромное коромысло длиной в 3,14 м. Оно вращается мотором в 10 л. с. Скорость его вращения может быть доведена до 500 оборотов в минуту. При этой скорости каждая каретка за минуту проходит путь в 4,92 км, или около 300 км в час,

чтр\

П\

При полной скорости ■цения горизонтальная ма машины испыты-п растягивающее уси-в 76 т (вес груза, перевозимого 30 грузовыми машинами ЗИС). (См. нижн. рис.)

43