Burlaki pe Volga. Fizica procesului.
Niciuna dintre râurile din lume nu cunoștea o astfel de burghezie ca Volga. Principalul motiv pentru asta este unul pur fizic: aproape pe toată partea navigabilă a râului viteza curentului nu este prea mare. Mai jos vom arăta o relație directă între viteza curentului și încărcătura fizică pe barja.
Cei mai activi transportatori de barje au lucrat pe o întindere de la Rybinsk la Astrahan cu o lungime de 2.645 km. Repin arată un grup de burlaks (11 persoane) de mers pe jos "biciuit" de-a lungul malului de nisip într-o zi calmă, însorită. Cursa "flagelului" a început, de obicei, deasupra gurii Kama. O scânteie a fost numită o coardă solidă de 3 inci groasă (
7,5 cm) și o lungime de aproximativ 100 de metri (
214 m). Lungimea benderului a fost aleasă astfel încât să fie posibilă ghidarea vasului într-un loc suficient de adânc. În același timp, magnitudinea unghiului agor (Figura 1) nu trebuie să ducă la pierderi mari de muncă.
IE Repin a indicat cu exactitate punctul de fixare al flagelului (partea superioară a catargului) și a fost înclinat. Se pare că schela trebuie să fie întinsă și trebuie fixată astfel încât unghiul de evitare (figura 2) să fie cât mai aproape de 90 °. Totul ar fi așa, dacă flagelul ar fi fost fără greutate. De fapt, greutatea unei astfel de coarde nu a fost mai mică de 2500-3000 N, și, atașând coarda la vârful pilonului în înălțime
30 m, transportatorii de barje au fost "atârnați" pe catarg. Nu este întâmplător faptul că transportatorii de barje nu i-au plăcut atunci când flagelul a început să "explodeze", adică când trebuia să meargă de-a lungul băncii înalte, iar locul unde sa prăbușit biciul era sub calea burlacului - "bichevnikul". Cu toate acestea, acest lucru sa întâmplat rar, deoarece Dimensiunile navei, capacitatea sa de încărcare și înălțimea catargului au fost alese experimental, luând în considerare înălțimea malurilor și adâncimea patului râului Volga.
Tipul navei din imagine nu este dificil de determinat - este renumitul scoarță Volga. Lungimea celui mai comun lătrat cu o capacitate de încărcare de 20.000 pooduri a fost L
1,8 m, înălțimea mast H „30m, lungimea Raina (atașată la bara transversală mast) necesară pentru deplasarea navei sub vele, de asemenea, a egalat
Distanța de la Astrahan la N. Novgorod (2172 km) încărcată coaja acoperită în 2,5-3 luni, încercând să se miște practic sub pânză. În zilele fără vânt, în valea inferioară a râului Volga, cu ape rapide de inundații, vasele s-au mișcat cu furaje (Figura 3). În acest caz, ancorele au fost aduse înaintea navei, iar coaja a fost trasă spre ei cu ajutorul unei frânghii trase de cărucioare de barje care mergau de-a lungul punții. În același timp, frânghia a fost luată de 4-5 ori mai lungă și de 1,5 ori mai groasă decât biciul, însă greutatea sa nu complica foarte mult lucrul. Când hrănirea progresează, practic nu există nici o pierdere în lucrare datorită unei geometrii diferite a forței aplicării. Cu toate acestea, este bine cunoscut faptul că transportatorii de barje preferă cursul flagelului. Evident, munca suplimentară legată de importul de ancore a fost foarte împovărătoare.
Să încercăm să oferim o evaluare cantitativă a gravității muncii burlac. Pe măsură ce nava se deplasează cu o viteză constantă, proiecția forței de tracțiune pe direcția mișcării este egală cu rezistența fluxului de apă:
Manualul „mecanica Sputnik» ( «Vademecum») Bernoulli, mai întâi traduse și publicate în limba rusă în 1864, puteți găsi următoarea declarație: «Mișcarea de rezistență a navei este proporțională cu partea scufundată a mai mare secțiune transversală a navei, precum și pătratul vitezei navei». Luăm formula corespunzătoare în notația modernă. Din punct de vedere calitativ, se pare că, dacă ne reamintim că, potrivit legii a doua a lui Newton, forța este egală cu schimbarea momentului pe unitate de timp. Scriem transmise în timpul Dt (D - delta) impuls incident de flux apos ortogonal pe suprafață placă imersată S, sub forma:
P = mv = rVv = rS * Dt * v * v = rSv 2 Dt.
(* - înmulțire). Aici r este densitatea apei, v este debitul de apă. Prin urmare, forța de tracțiune este:
Coeficientul dimensional Cx este determinat experimental pentru fiecare vas particular și depinde de raționalizare. În calculele realiste moderne, mai mulți parametri fără frecare iau în considerare și frecare a apei pe întreaga suprafață umedă. Cu toate acestea, formula de mai sus este suficientă pentru a estima.
Atunci când se deplasează fluxul de scoarță de copac împotriva trebuie amintit faptul că viteza de curgere a apei să reziste mișcare egală cu suma v1 vitezei debitului râului și viteza de circulație v2 articulate.
Valorile specifice ale vitezei curente a Volga în timpul lui Repin pot fi găsite în dicționarul Brockhaus și Efron. În primăvara, în mai, viteza actuală a variat de la 2,5 ft / s în partea superioară la 7,7 ft / s mai jos de Saratov. În timpul verii, aceste cifre au scăzut la 1,5 ft / s și respectiv 3 ft / s. Pe câmpiile, secțiuni plate ale râului, convenabile pentru navigare, puteți lua viteza actuală de 2,3 ft / s. Descrierile boatmen forței de muncă rezultă că „fără vânt, frânghie de remorcare,“ au biruit în ziua de-a lungul țărmului de la 5 la 10 mile. Astfel, viteza acestora a fost de 0,3-0,6 f / s. Dacă luați o valoare mai mare, calculul ecuației lui Bernoulli pe care nu le dau, arată că puterea de coaja de circulație soprostivleniya pe Volga ajunge egală cu aproximativ 2400 N.
La această figură este necesar să adăugăm rezistența creată de cârma, care trebuie să fie întotdeauna ținută într-un unghi față de direcția curentului, altfel coaja se va lipi pe țărm. Pentru o placă plană, coeficientul fără dimensiuni Cx = 1,1, suprafața cârmei Srul = 6 m2 și, luând arula = 10 °, găsim după formula:
astfel încât rezistența suplimentară a cârmei să fie de aproximativ 400 N.
Forța de tragere a transportoarelor de barje (conform figurilor 1 și 2) se calculează cu formula:
Semnificația exactă a acestor unghiuri este din imaginea lui I.E. Repin este imposibil de stabilit, dar experimental, cunoscând lungimea liniei curbe, distanța de la calea burlacului la canalul navigabil (
100 m) și înălțimea catargului, putem considera produsul cos aor * sin avert = 0.7-0.8. În consecință, forța de tracțiune a transportoarelor de barje este obținută egală cu 3500-4000 N. Cu numărul de companie la 10-11 persoane, sarcina pe barja este de 320-380 N.
Oricine dorește să se simtă „în pantofi“ Burlaka trebuie să facă curea Burlatskii - lungime curea din piele 3 curte (213.36 cm) și o lățime de 4 inci (17,78 cm) de la capetele cusute pe ea prin bloc montate rigid pe suportul la nivelul pieptului, și consolidând la celălalt capăt o navă cu greutatea de 40 kg (greutate 400 N). Dacă arunci o frânghie peste un scripete, purta cureaua de pe piept și începe să se miște, astfel încât să ridice sarcina, vei simți aceeași sarcină care a avut evacuator. Având în vedere faptul că boatmen zi de lucru a durat de la răsărit până la apus (cu o pauză scurtă), se dovedește că lucrarea Burlak a fost foarte greu! Rețineți că principala contribuție la rezistența face pentru râu, astfel încât o scădere a vitezei de curgere se reduce cu 25%, sarcina la 44% și creșterea în aceleași rezultate într-o singura creștere a sarcinii cu 56%.
Măsuri de măsurare de lungime și greutate
1 sazhen = 3 arshina = 12 sferturi = 7 picioare = 2.1336 m;
1 arshin = 4 sferturi = 16 noduri = 0,7112 m;
1 verst = 500 sazhens = 1066,8 m;
1 m = 2,38 ft;
1 kg greutate = 2,4441 lire sterline;
1 pood = 16 kg greutate.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: