Водяные турбины И. Е. Сафонова

Интересны размеры турбины и «Сафоновой плющильной машины». Например, диаметр горизонтального водяного колеса по наружному измерению конечных элементов — лопат С равен 2,15 м, что меньше диаметра средних размеров водяных колес в четыре-шесть раз. Диаметр конической шестерни, стоящей на валу турбины, 1,8 м. К — наружный диаметр обода махового колеса — почти 7 м, а его вес — около 15 т и число оборотов в минуту в пределах 50—65.

Фундамент как под турбиной, так и под станом был изготовлен из деревянных брусьев 35x35 см с глубиной заложения до 2,5 м. Фундаменты состояли из сплошных деревянных срубов, сделанных из брусьев.

Второй чертеж, найденный в архиве Алапаевского металлургического завода (фиг. 10), к сожалению, не имеет надписи и даты. Этот чертеж выполнен в более крупном масштабе и сохранился почти весь; только верхняя часть чертежа незначительно повреждена (повреждения видны на фигуре).

Фиг. 10. Чертеж Нейво-Шайтанской турбины, стана «для прокатки кубовых листов и разрезки железа разных сортов» и стана «для прокатки кровельных листов» — И. Е. Сафонова.

На вертикальном продольном разрезе, слева от турбины, изображен стан «для прокатки кубовых листов и разрезки железа разных сортов». Справа от турбины расположен стан «для прокатки кровельных листов».

Чертеж отчетливо показывает направляющий аппарат (направляющие лопатки) и самовращающееся колесо турбины. Видно также, что турбина имела устройство для регулирования числа оборотов. Это регулирование намечалось посредством опускаемого на цепях пустотелого цилиндра, который, опускаясь, должен был уменьшать площадь сечения каналов направляющего аппарата. Весь корпус турбины был запроектирован уже из металла.

По чертежу намечались два варианта весьма сложной передачи вращения от вертикального вала турбины к прокатным станам.

Первый вариант: от вала турбины через цилиндрические, горизонтально расположенные шестерни, и далее через конические шестерни вращались валы маховиков.

Второй вариант: от вала турбины вращение коническими шестернями передавалось на валы маховиков.

По первому варианту валы прокатных станов вращались медленнее; по второму, наоборот, число оборотов прокатных валов при одном и том же числе оборотов турбины было больше. Таким образом, при переходе от одного варианта к другому отключались (удалялись) соответствующие шестерни. Вся сложная система шестерен, как видно из чертежа, устанавливалась над турбиной на особой площадке, поддерживаемой специальными чугунными колоннами.

Чертеж показывает значительный прогресс в конструировании и использовании турбин, достигнутый И. Е. Сафоновым.

Оригинальную конструкцию представляет изображенный на чертеже стан «для прокатки кровельных листов». В этом стане неизменное положение занимает верхний вал, а нижний регулируется по высотному положению оригинальным нажимным устройством с помощью подъемных винтов, вращаемых специальным шестеренным приводом. И. Е. Сафонов выдвигал очень смелую идею: установить прокатный стан на колоннах с тем, чтобы внизу иметь место для расположения нажимного привода. Листопрокатный стан—машина, работающая с ударами огромной силы. Следовательно, было важно, чтобы все основание отличалось такой прочностью, которая способна выдерживать действие ударов.

Вполне уместен вопрос: зачем понадобилось Сафонову вращать именно верхний вал листопрокатного стана, а не нижний?

Для того, чтобы пропускать между прокатными валами металл, требуется между ними определенный зазор. Когда регулируемый вал расположен внизу, это осуществляется легко, и при закладке металла в валы верхний вал не подбрасывается. Между тем, подбрасывание верхнего вала неизбежно, если он является регулируемым. Не зная в то время термических причин (температурных изменений нагрева), поломку валов объясняли только механическими причинами — ударами и старались их ослабить. Наблюдением было установлено, что более ломались верхние валы, так как они были регулируемыми, т. е. подвергались более сильным ударам.

Стан для прокатки кровельных листов этой конструкции не был построен: конструкция его была сложной, а изготовление стоило дорого.

На чертеже можно видеть также новую конструкцию маховика. В отличие от прежних конструкций, оси спиц маховика совпадали с вертикальной осью обода колеса в плоскости вращения, что повышало прочность маховых колес. Резной стан, представленный на чертеже налево от турбины, имеет каменный фундамент, что также было в то время новшеством.

Второй чертеж тоже не вышел за пределы проекта, предложения И. Е. Сафонова не были осуществлены.

Страницы: 1 2 3 4 5 6 7 8 9