Как превратить свой кулак в машину для разбивания блоков

Немногие вещи в жизни могут предложить более интуитивное доказательство силы физики, чем удар карате. Пробейте кирпич голой рукой, и если вы неопытны в боевых искусствах, вы можете сломать палец. Ударьте по нему с соответствующей силой, импульсом и положением, и вместо этого вы сломаете кирпич. «Удивительно, но здесь нет никаких уловок, — говорит Майкл Фельд, физик из Массачусетского технологического института. «Перед вами одно из самых эффективных человеческих движений, когда-либо задуманных.

В конце 1970-х, когда Фельд получал коричневый пояс по карате, его инструктор Рональд Макнейр тоже был его студентом-физиком. (Макнейр умер в 1986 году, работая ученым-астронавтом на борту космического корабля «Челленджер».) Оба мужчины согласились, что секрет карате заключается в скорости и сосредоточенности удара. Но насколько быстро движется удар карате? Чтобы выяснить это, они присоединились к студенту Стивену Уилку и установили стробоскоп, который мигал 60 или 120 раз в секунду.Затем они сфотографировали Макнейра и других, наносящих удары руками и ногами, и подсчитали, сколько раз мигал стробоскоп, пока ступня или кулак не попали в цель.

Фельд и Макнейр обнаружили, что начинающие ученики могут бросать отбивную каратэ со скоростью около 20 футов в секунду, что достаточно, чтобы сломать доску толщиной в один дюйм. Но такой черный пояс, как Макнейр, мог рубить со скоростью 46 футов в секунду. Ударяя по дереву с такой скоростью, рука весом 11,5 фунтов может нанести удар до 2800 ньютонов (один ньютон примерно равен силе, прилагаемой к весу яблока).На раскол типичной бетонной плиты толщиной 11/2 дюйма на самом деле требуется меньше, примерно 1900 ньютонов. Конечно, грубая прочность — не единственное требование для разрушения бетонных блоков — важен также характер скола. Ученики каратэ должны усвоить, что для того, чтобы удар имел максимальную силу, он должен иметь завершение; по той же причине игроки в гольф и теннис продолжают свои качели.

Чтобы понять, как работает последующая работа, Джерл Уокер, бывшая студентка таэквондо, которая сейчас преподает физику в Государственном университете Кливленда, организовала исследование, во многом похожее на исследование Фельда и Макнейра.Он обнаружил, что хорошо брошенный кулак достигает максимальной скорости, когда рука вытянута примерно на 80 процентов. «Это именно то, чему меня научил мой мастер таэквондо», — говорит Уокер. «Вы сосредотачиваете свой удар в своем воображении так, чтобы он оканчивался внутри тела вашего противника, а не на поверхности. Чтобы обеспечить максимальную мощность, вы должны установить контакт до того, как начнется замедление ».

То, что происходит после контакта, также очень важно. Все материалы хоть немного эластичны: ударьте их в нужном месте, и они начнут колебаться.«Если вы поворачиваете резиновую ленту, она движется вверх и вниз, и то же самое верно, если вы настраиваете доску или кирпич с гораздо большей силой», — говорит Фельд. «Когда они достигают предела эластичности, они начинают податливаться. Другими словами, они ломаются ».

К счастью для нас, достичь эквивалентного предела в костях тела нелегко. Фельд говорит, что кость выдерживает в 40 раз большую силу, чем бетон, а костяной цилиндр диаметром менее дюйма и длиной 21/3 дюйма может выдержать силу в 25000 ньютонов.Руки и ноги могут подвергнуться еще большему насилию, потому что кожа, мышцы, связки, сухожилия и хрящи поглощают большую часть ударов. Нога с хорошим ударом может поглотить примерно в 2000 раз больше силы, чем бетон, прежде чем она сломается. Фельд ни разу не сломал палец в карате, хотя однажды он сломал восемь досок толщиной в один дюйм за раз.

Если ученики хотят разбить доски, они должны не только увеличить свою скорость и улучшить свое прицеливание, но и укрепить свои руки и ноги, ударив их о столб, обернутый пеной и брезентом.«Вначале ваша кожа такая мягкая, что вы можете ее порезать. А потом идет кровь », — говорит гроссмейстер тхэквондо Сихак Генри Чо. «Это не рекомендуется». Со временем на шуто, или острие руки, образуется мозоль, которая действует точно так же, как автомобильный бампер, поглощая и рассеивая силу столкновения.

Важный урок для потенциальных черных поясов состоит в том, что физика нуждается в небольшой помощи с упорством. «Тайгер Вудс не просто проснулся однажды утром и начал бить по мячу на 320 ярдов, и мы не просто зашли и разбили шлакоблок», — говорит Чо.«Каждый должен над этим работать».

Физика. . . Каратэ

Ученые степени физики бывают разными. В Массачусетском технологическом институте студенты зарабатывают их, написав диссертацию. В Институте каратэ в центре Манхэттена они зарабатывают, ломая сосновые доски толщиной в один дюйм. Много их. Бен Пэрис, обладатель черного пояса четвертой степени по тхэквондо, рад продемонстрировать свое понимание научных принципов. Сначала он поправляет пояс. Затем он издает короткий резкий вопль, бросает левую ногу вперед и разбивает ногой три доски, осыпая циновку осколками.«Пять досок — это почти все, что я могу сломать», — говорит Пэрис. «Но на самом деле я не ограничен силой; я более или менее ограничен размером рук, держащих доски». Мало что может предложить более интуитивное доказательство силы физики, чем удары по карате. Пробейте кирпич голой рукой, неопытной в боевых искусствах, и можете сломать палец. Ударьте по нему с нужной силой, импульсом и положением, и вместо этого вы сломаете кирпич. «Удивительно, но здесь нет никаких уловок», — говорит Майкл Фельд, физик из Массачусетского технологического института.«Перед вами одно из самых эффективных человеческих движений из когда-либо задуманных. В наших исследованиях мы не нашли ничего, что могло бы улучшить это искусство». В конце 1970-х годов, когда Фельд зарабатывал коричневый пояс по карате, его инструктор Рональд Макнейр тоже был его студентом-физиком. (Позже Макнейр трагически погиб, работая ученым-астронавтом на борту космического корабля «Шаттл Challenger ».) Оба мужчины согласились, что секрет карате заключается в скорости и исключительной направленности удара. Но насколько быстро движется удар карате? Чтобы выяснить это, они присоединились к студенту Стивену Уилку и установили стробоскоп, который мигал 60 или 120 раз в секунду.Затем они сфотографировали Макнейра и других, наносящих различные удары ногами и руками. Как только пленка была проявлена, они могли рассчитать скорость удара, посчитав, сколько раз мигал стробоскоп, пока кулак не попал в цель. Фельд и Макнейр обнаружили, что начинающие ученики могут отбивать карате со скоростью около 20 футов в секунду — ровно настолько, чтобы сломать доску толщиной в один дюйм. Но такой черный пояс, как Макнейр, мог рубить со скоростью 46 футов в секунду. При такой скорости рука весом 11Ú2 фунта может нанести удар до 2800 ньютонов (один ньютон примерно равен силе, прилагаемой к весу яблока).На раскалывание типичной бетонной плиты толщиной 11Ú2 дюйма в среднем требуется всего 1900 ньютонов. Конечно, лучшие боксеры могут бить так же быстро и мощно, как любой черный пояс. Почему они не могут разбить и бетонные блоки? Ответ кроется в характере их ударов. Когда боксер бросает кулак, он обычно завершает движение завершающим ударом. Это придает удару максимальный импульс (игроки в гольф и теннис делают это по той же причине) и может помочь сбить соперника с ног. Но сам удар рассеянный: он предназначен для того, чтобы потрясти мозг противника, а не расколоть его череп. С другой стороны, у каратэ нет никакого продолжения: он набрасывается, как кобра, а затем мгновенно уходит. Когда, например, черный пояс ударяется о бетонную плиту, его кулак касается блока менее пяти миллисекунд, и все же блок ломается с громким треском. Чтобы понять, как это работает, Джерл Уокер, бывшая студентка таэквондо, которая сейчас преподает физику в Государственном университете Кливленда, организовала исследование, похожее на исследование Фельда и Макнейра. Он обнаружил, что хорошо брошенный кулак достигает максимальной скорости, когда рука вытянута примерно на 80 процентов.«Это именно то, чему меня научил мой мастер тхэквондо», — говорит Уокер. «Вы учитесь фокусировать свой удар в своем воображении так, чтобы он заканчивался внутри тела вашего противника, а не на поверхности. Чтобы обеспечить максимальную мощность, вы должны войти в контакт до того, как начнется замедление». Цель всей этой сфокусированной силы совершенно очевидна: сломать кости и разорвать ткани. Но успех зависит также от более тонких сил. Каким бы твердым они ни казались, все материалы хоть немного эластичны. Ударьте их в нужное место, и они начнут колебаться.Удар с завершением ослабил бы такие колебания, но удар карате, отталкиваясь в последний момент, позволяет им двигаться свободно. «Если вы поворачиваете резиновую ленту, она движется вверх и вниз, и то же самое верно, если вы настраиваете доску или кирпич с гораздо большей силой», — говорит Фельд. «Когда они достигают предела упругости, они начинают податливаться. Другими словами, они ломаются». К счастью для большинства из нас, достичь этого предела в костях нелегко. Фельд говорит, что кость может выдерживать в 40 раз большую силу, чем бетон, а костяной цилиндр диаметром менее дюйма и длиной 21–3 дюйма может выдержать силу более 25 000 ньютонов.Руки и ноги могут выдержать даже больше, потому что их кожа, мышцы, связки, сухожилия и хрящи поглощают сильные удары. В результате нога, получившая хороший удар, может поглотить примерно в 2000 раз больше силы, чем бетон, прежде чем сломаться. Сам Фельд никогда не ломал пальца в карате, хотя однажды он сломал восемь досок толщиной в один дюйм за раз. Тем не менее, хорошие кости и докторская степень. Только по физике он не мог заработать черный пояс. «Тайгер Вудс не просто проснулся однажды утром и начал отбивать мяч на 320 ярдов, и мы не просто зашли и разбили шлакоблок», — говорит Сихак Генри Чо, гроссмейстер Института каратэ.«Каждый должен над этим работать». Ученики должны не только увеличивать скорость и прицелиться, но и укреплять руки и ноги, ударяя их о столб, обернутый пеной и холстом. «Вначале ваша кожа такая мягкая, что вы можете ее порезать. А потом идет кровь», — говорит Чо. «Это не рекомендуется». Со временем на shuto , или острие руки, образуется мозоль, которая действует точно так же, как автомобильный бампер, поглощая и рассеивая силу столкновения.«Вы тренируетесь каждый день, ударяя все сильнее, сильнее и сильнее, и тогда вы можете бить так сильно, как только можете, не получая при этом серьезных повреждений», — говорит Чо. Специалисты по боевым искусствам стараются сломать только то, что действительно можно сломать. Например, при ударе по сосновой доске они выравнивают ее вдоль волокон, идущих параллельно удару, так что она легко раскалывается. Если они ищут что-то более сложное, они выберут блоки для террасы из бетона, а не кирпичи, которые гораздо менее хрупкие. По мере того, как ученики продвигаются вперед, они тратят больше времени на форму и изящество, чем на попытки разбить все более толстые материалы. «Вместо того, чтобы смотреть, как студенты ломают дюжину досок, я бы хотел увидеть, как они прыгают через мое плечо и ломают одну доску во время полета», — говорит Чо. Будучи молодым человеком в Корее, он научился подпирать кирпич сверху столба и разрезать его пополам стороной руки, оставив одну половину кирпича все еще лежать на столбе. В 1967 году на чемпионате по боевым искусствам в Мэдисон-Сквер-Гарден (где, по словам Чо, он познакомил своего друга Брюса Ли с чемпионом того года Чаком Норрисом), Чо показал еще более изящный трюк.Подскочив в воздух ударом с разворота, он расколол доску толщиной в один дюйм, которую его напарник вешал на веревке. «Быть ​​хорошим карате во многом похоже на умение рассказывать анекдоты», — говорит Чо. «Дело не в том, что вы сломаете, а в том, как вы это сломаете».

История паровых котлов | Бойлер Мэнли

Немногие инновации оказали такое значительное влияние на нашу культуру, как создание паровой энергии. Медленно разрабатывавшаяся в течение нескольких сотен лет, она выросла из больших и дорогих устройств в более мелкие и более практичные устройства, которые помогли сформировать Соединенные Штаты.Чтобы по-настоящему оценить, как жизнь изменилась с изобретением таких устройств, как парогенераторные котлы, важно понять, какое влияние на историю оказала паровая энергия в ранней Америке.

Дорога изобретений

В отличие от других изобретений в истории, использование энергии пара не может быть связано с одним источником. Хотя эксперименты с паровой энергией восходят к ранним грекам, только в начале 18 века англичанин Томас Ньюкомен представил паровой насос, ставший настоящим успехом современной истории паровой энергетики.С этого момента начали развиваться технологии, использующие пар, вместо того чтобы полагаться на ветер, воду или животный труд.

На основе первого насоса Ньюкомена, который использовался для забора воды из шахт, были созданы другие устройства, помогающие выполнять ряд физически сложных рабочих задач. К середине 18 века изобретатель Джеймс Ватт вывел инновации Ньюкомена на новый уровень, добавив отдельный конденсатор. Это позволило создать более эффективное паровое устройство, для которого требовалось вдвое меньше угля, и привело к созданию более модернизированных паропроизводящих котлов.

Значение парогенератора

Котлы представляют собой ящики, в которых используется внутренний огонь для нагрева воды до пара. Начиная с небольших котлов типа чайников, эти устройства помогли произвести революцию во многих машинах того времени. Только в середине 19 века Джордж Бэбкок и Стивен Уилкокс запатентовали первый настоящий паровой котел. Использование труб внутри огнеупорных структур для выработки пары, их котел был первым в длинной линии, которая будет способствовать формированию Америки.Несмотря на то, что кирпичные стены были небольшими и зависели от небольших кусков угля, чтобы оставаться нагретыми, они смогли создать ограждение, которое помогло процессу горения, повторно излучая тепло обратно в область печи.

Эти котлы — важная глава в истории паропроизводства, поскольку они сделали паровую энергию намного более доступной. Производство пара больше не производилось только большими машинами, которые должны были быть размещены в зданиях. Благодаря более экономичным парогенерирующим котлам, обычные люди могли начать использовать паровую энергию, что привело к глубокому изменению общества в Америке в отношении трудовой практики, а также вызвало то, что известно как промышленная революция.

Роль Steam в промышленной революции

Изобретение практичных машин с паровой тягой сразу же повлияло на занятость во всей Америке того времени. Паровые машины, работающие на угле, привели к созданию фабрик по производству товаров, которые раньше изготавливались вручную. Это также заставляло людей жить на фермах в растущих городах в поисках работы. Отрасли, в которых использовались парогенераторы, также снизили физическую нагрузку на рабочую силу. Это улучшило качество жизни многих, а также привело к появлению того, что мы называем средним классом.

Помимо изменения рабочего места, энергия пара изменила повседневные средства к существованию и в других направлениях. Вскоре после основания заводов зародилась электроэнергетика. Появление новых котельных и компаний позволило распределять электроэнергию по жилым и промышленным центрам. Потребность в более мощной выработке электроэнергии — еще один шаг в истории паровой энергетики, и она подтолкнула котлы к переходу от кирпичных фасадных конструкций к трубным конструкциям, которые могли бы выдерживать более высокие температуры, генерируемые для производства большего количества пара в час, а также при значительно меньших затратах на строительство.

Steam Power становится мобильной

Помимо роста производства, создание парогенераторных котлов также произвело революцию в транспортной отрасли. До использования паровых котлов многие люди и продукты можно было перемещать только на тележках, запряженных животными. После патентования паровые двигатели сыграли решающую роль в развитии других видов транспорта, таких как локомотивы и паровые корабли.

Теперь, когда поезда и корабли становятся стандартными видами транспорта, товары можно было доставлять на большие расстояния с меньшими затратами.Паровой транспорт также позволял людям и припасам преодолевать большие расстояния. Это оказалось важной частью открытия Америки, поскольку западный фронт отодвигался все дальше к тихоокеанскому побережью. Паровые двигатели также открыли южные районы Соединенных Штатов, поскольку пароходы стали обычным явлением на реках, протекающих через юг.

Рост и промышленная специализация

не заканчивается промышленной революцией.Котлы в Америке продолжали расти и претерпевать изменения вплоть до 1950-х и 1960-х годов. Разработка стенки мембранной трубы за это время устранила необходимость в огнеупоре для удержания огня внутри топки, сократила сроки строительства и затраты, а также увеличила размер котлов. В результате этого гигантские парогенераторы могут вырабатывать более 1300 мегаватт электроэнергии или 9 000 000 фунтов пара в час, что идеально для обеспечения энергией всех городских сетей.

Эти новые генераторы позволили не только более широко использовать их в целом, но и сделали возможным более специализированное использование.Специально модифицированные котлы теперь предназначены для различных применений, в том числе в медицине, колледжах и государственных учреждениях. Котлы заводской сборки по-прежнему являются важной составляющей многих отраслей промышленности, таких как производство бумаги или ликеро-водочные заводы.

Лучший сервис с 1948 года

Manley’s Boiler, Inc. с гордостью является частью этой истории с 1948 года, когда Джон Мэнли покинул профсоюз котельных, чтобы создать собственную компанию. Manley’s Boiler на сегодняшний день является ведущей компанией по обслуживанию парогенераторных котлов.Компания Manley’s Boiler, Inc., специализирующаяся на обслуживании клиентов, превратилась из преимущественно обслуживающей компании в компанию, занимающуюся полным комплексом складских помещений и аренды котлов. Наряду с круглосуточным обслуживанием без выходных, широким выбором арендуемых котлов и запчастей, Manley’s Boiler также предоставляет консультации и обучение.

Важнейшее воздействие пара

Энергия, вырабатываемая из пара в Соединенных Штатах, имеет долгую историю. За последние несколько столетий он продолжал развиваться и специализироваться по мере изменения потребностей людей.Парогенераторные котлы и двигатели играли жизненно важную роль на протяжении американской истории, начиная с первых колониальных времен и до промышленной революции, и даже играют важную роль в современных производственных процессах. Без паровых устройств методы труда и транспортировки, которые мы ценим сегодня, были бы совершенно другими. Американская история неразрывно связана с историей паровой энергетики — это одно из самых важных нововведений в истории человечества.

Станьте частью истории с собственным парогенераторным котлом.Посетите Manley’s Boiler сегодня и свяжитесь с нами с любыми вопросами.

Dogtown — Laclede Brick Company

Откуда: Глиняные фабрики Сент-Луиса
В: КИРПИЧ. СПЕЦИАЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ ПО СТ. ЛУИ, МАЙ И ИЮНЬ 1904 г.

Май 1904 г., стр. 222 сл.

THE LACLEDE FIRE BRICK CO.

Первый объект, представляющий интерес при приближении к огромному офисному сооружению, — это огромный участок канализационной трубы 6 it.6 дюймов в диаметре, стоящий на страже, лицом к дороге и напоминающий один из тех огромных минометов, которые использовались для метания снарядов в древних войнах. Офисное здание может претендовать на звание самого большого и значительного из когда-либо виденных на заводе по производству глины. Он построен из кирпича и терракоты, три этажа в высоту, 112 х 45 футов. Он был закончен в 1902 году. На нижнем этаже находятся личные кабинеты президента, секретаря, вице-президента и суперинтенданта компании, а также общая бухгалтерия. , судоходная контора, хорошая кухня и прекрасная столовая для использования офицерами и клерками.Все вместе обедают, а нашего представителя «Брик» угостили сочной трапезой, которая украсила бы любой столик в отеле. Компания Laclede считает, что гастрономия — это экономия.

На втором этаже офиса находится инженерный отдел, чертежный кабинет, кабинет директоров, лаборатория, складское помещение и гостевая комната. Третий этаж используется для общего хранения.

Завод основан в 1844 году, тогда располагался он вдали от города Св.Луис, район, известный в то время как деревня Челтнем. Первыми изделиями были огнеупорный кирпич и черепица. В те далекие времена огнеупорный кирпич изготавливали вручную. Однако именно благодаря усилиям Джеймса Грина работы достигли своего нынешнего размаха. Г-н Грин теперь известный промышленник и капиталист в Сент-Луисе. Он родился в Стаффордшире, Англия, в 1829 году и приехал в эту страну в 1852 году, вооруженный капиталом, основательно приобретенной торговлей, деловой хваткой и огромной энергией.Сначала он работал на прокатных станах и печах Востока. В 1857 году он прибыл в Сент-Луис и проработал 17 лет на прокатных станах Лакледа. В 1865 году г-н Грин стал владельцем предприятия по производству глины, а в 1869 году была зарегистрирована компания Laclede Firebrick Manufacturing Co. Г-н Грин в настоящее время (1904 г.) является президентом корпорации и всегда был контролирующим фактором.

Много интересных воспоминаний можно почерпнуть из разговора с мистером Грином. Мы с удовольствием воспроизводим здесь старую фотографию растения Лаклед, сделанную около 40 или 50 лет назад.За заводом, на холме, можно увидеть большой особняк, который в те времена был окружен многочисленными хижинами рабов. В то время это был самый модный курорт. Важной была группа серных источников, которые должны были вылечить все болезни, вызванные кражей яблока. Сам завод был окружен лесом фруктовых деревьев, многие из которых пришлось срубить, чтобы расчистить путь к прибытию первого котла на завод. Так цивилизация всегда оставляет за собой разруху и разрушения.Репутация серных источников угасла, возможно, ее затмил какой-то один из первых владельцев патентов на пилюли. Модные пансионеры ушли, хижины рабов были заселены каменщиками Лакледе, а в конечном итоге и сам особняк, потому что в пансионате многие вопросы, связанные с обработкой глины, обсуждались с большей энергией, чем с красноречием, но с большой искренностью. Особняк был сожжен несколько лет назад. Сравнение раннего растения и нынешних обширных работ, показанных на нашей иллюстрации, будет интересно всем.Президентом компании, как уже упоминалось, является Джеймс Грин, основатель. Вице-президент — Дж. Л. Грин, а секретарь — Дж. Мюнхолл Кинг. Руководителем работ является Фред Талбот.

Компания владеет 123 акрами земли, которые время от времени приобретаются по мере развития бизнеса. Возможности судоходства превосходны по железным дорогам Миссури Пасифик и Фриско, доступно не менее четырех миль стрелочных переводов. Продукция завода действительно выпускается на трех заводах, имеющих соответственно номера No.1, 2 и 3.

завод № 1 посвящен производству огнеупорного кирпича, пожаро- расстойки, плитки всех видов, газовые реторты, дымовой, найм дымоход трубы, канализационные трубы и сливная плитка. Глина добывается на собственных рудниках компании, расположенных примерно в 300 ярдах. с завода, а также с двух арендованных шахт по другую сторону холма. Шахты разрабатываются на глубину около 60 футов, глину поднимают на поверхность и сбрасывают. На момент нашего визита на свалке находилось более 100 000 тонн прекрасного сырья.В этой шахте, конечно, есть обычное оборудование котельных подъемников и подъемников. Глина доставляется на завод со свалки по эстакаде на четвертый этаж завода, пересекающего в нем реку Де Перес, бурный поток, который при каждом сильном дожде тревожит глиняных мастеров, живущих на его берегах. Три года назад 16-фут. переполнение стоило Компания LacIede $ 40 000, более 4 футов воды находится в растений и 1 фут воды в крытых вагонах. Опасность возрастает из-за того, что город превращает ливневую канализацию в реку.Когда река достигает своего пика, можно сказать, что завод имеет прямое водное сообщение со Всемирной выставкой и Новым Орлеаном.

Глина доставляется на завод в бортовых самосвалах, многие из которых были поставлены Atlas Car Col, емкостью один и два кубических ярда. Вагоны тащит локомотив Porter. Сырье сбрасывается по желобу на нижний этаж перед противнями, из которых шесть, пять 9 футов и одна 7 футов в диаметре, две из которых мокрые и четыре сухие.Затем наземный подъемник поднимается на загрузочном лифте к экранам на четвертом этаже. экраны представляют собой 20-футовые стационарные экраны, и глина, проходящая через них, поступает в бункеры на втором и третьем этажах. Каждый бункер вмещает от 35 до 40 тонн глины. Отсюда глина под действием силы тяжести попадает в сухие прессы, мокрые сковороды или мельницы по желанию.

Есть два четырехформовых пресса для сушки сухих материалов Boyd производительностью 23 000 в день каждый. Один из них проработал 12 лет, полностью удовлетворив.Затем кирпич, полученный методом сухого прессования, транспортируется на горячий пол нижнего этажа и укладывается в штабель по девять штук в высоту. Общая вместимость этажа около 750 000 кирпичей. Пол выложен канализационной трубой и построен из брусчатки и бетона и имеет размеры 112 X 280 футов. Он использует отработанный пар днем ​​и свежий пар ночью. Кирпичам требуется около семи дней, чтобы высохнуть на этом полу, хотя можно высушить кирпич достаточно, чтобы поставить его в печи за 48 часов.

Особый интерес представляет большое разнообразие шамотной плитки.Компания поставляет огнеупорные изделия высокого качества для всех мыслимых целей — футеровку доменных печей, футеровку вагранок общего назначения на чугунолитейных и сталелитейных заводах, установки для угля, газовые скамейки и футеровки для водогазовых аппаратов, плит локомотивов, плит котлов напольная плитка для печи и т. д. Продукция производится в трех различных качествах; Огнеупорный кирпич Laclede St. Louis No. i завоевал национальную репутацию в области настройки котлов.

Все эти специальные изделия изготавливаются в формах вручную, причем формы изготавливаются в столярной мастерской.Эта плитка сушится на первом и втором этажах, причем верхние сушильные этажи нагреваются змеевиками паропровода, получая отработанный пар от трубного пресса и двигателя. Ночью используется свежий пар. Транспортировка продукции с этажа на этаж осуществляется гравитационным и паровым лифтом. Время высыхания зависит от размера деталей.

Противопожарная защита, футеровка дымохода, дымовая труба, дренажная плитка и канализационная труба — все это делается на трубном прессе Turner, Vaughn & Taylor, изделия размером до 24 дюймов.в диаметре. Этот пресс для канализационных труб чрезвычайно мощный, давая давление 80 000 фунтов. Его выходная мощность в среднем составляет 3 000 6 дюймов. канализационная труба за 10 часов, а 450 24-дюйм. труба в то же время. Огнестойкие и полые строительные блоки, а также огнеупорный кирпич из жесткой глины производятся на основе нового оборудования, недавно установленного американской Clayworking Machinery Co., Bucyrus, 0. Это 18-футовая машина. мельница на втором этаже. Машина №1 «Гигант». 45 000 суточных мощностей и два репресса «Орел» мощностью 27 000 суточных.

Эти продукты сушатся в 12-канальной сушилке-утилизаторе длиной 120 футов с производительностью 114 000 в сутки. Сушилка выдержит при заполнении 420 автомобилей, 354 кирпича до автомобиля. Отработанное тепло выдувается в сушилку 12-футовым двигателем. вентилятор, 6 футов. вытяжной вентилятор действует как вспомогательный. Эти вентиляторы приводятся в действие электродвигателем, мощность которого вырабатывается отдельным двигателем и генератором.

Обжиговое оборудование обширно: все 17 печей круглого и квадратного типа с вытяжкой и мощностью от 40 000 до 120 000.Эти печи получают свою тягу из штабелей, некоторые из которых обслуживают по две печи. Особенно примечателен массивный пол в этих печах с использованием блоков перекрытия собственного производства. Между печами и вокруг них проложено прочное кирпичное покрытие, которое обеспечивает идеальную транспортировку в самую влажную погоду и поддерживает пол двора в хорошем состоянии.

Котельная находится в отдельном здании и содержит один котел Heine, три 6-дымовых котла O’Brien общей мощностью 600 часов.п. Среднее давление пара составляет I25 фунтов. Главный двигатель находится в главном здании, его мощность составляет 500 часов. п. двигатель Corliss с прямым подключением производства Fulton Iron Works, Сент-Луис. Небольшой вспомогательный двигатель «Ideal», построенный A. L. Ide & Sons, Спрингфилд, штат Иллинойс, обеспечивает питание механического цеха, кузнечного цеха и динамо-машины, когда большой двигатель остановлен.

Две тележки с пружинными колесами используются для перемещения кирпичей из сушильного зала в печь. Печи выгружаются в вагоны или складские помещения тачками, вагоны находятся рядом с печами.Многие из этих машин и курганов строятся и ремонтируются в кузнечном и механическом цехах. Первый содержит две кузницы и полный набор инструментов, а второй — 4 токарных станка, 1 сверлильный станок, 1 сверлильный станок, 1 строгальный станок, 1 перемычку, 1 шлифовальный станок и наждачные круги для шлифования охлажденных пластин.

Кирпич водяной дымится и сгорает примерно за семь дней, а остальные изделия — по размеру. Однако мы должны забыть упомянуть то, что производит впечатление на постороннего человека как наиболее важный продукт завода: речь идет о газовых ретортах.Материалы для них — это специально приготовленные дни из Челтнема и чрезвычайно тугоплавкий кремний из Миссури. Этот кремень сначала прокаливают в вагранке производительностью 150 тонн в день, получая 4 фута каждые два часа при загрузке и с растяжкой. Когда этот кремень выходит из печи, он очень похож на попкорн, разбиваясь на маленькие узелки. Они измельчаются, просеиваются и смешиваются с глиной, поступающей сначала в мельницу, а затем транспортируются на сушильную площадку, где смешанный материал остается от 38 до 72 часов, чем дольше, тем лучше.С этого момента он переходит к мокрому поддону, а оттуда — к дезинтегратору, а затем транспортируется грузовиком к трамбовщикам, которые устанавливают реторты вокруг центрального стержня. Очень интересно наблюдать за формированием этих гигантских полых глиняных изделий. На каждой машине производится около четырех реторт в день. Ретортный цех Laclede может производить 16 реторт на четырех машинах. Ядро поднимается по мере продолжения работы, глина забивается между сердечником и внешней обсадной колонной. Когда реторта завершена, она полностью перемещается в наружном кожухе на грузовике на сушильную площадку, где затем удаляется кожух.Сушка происходит через две-три недели. Затем реторты на грузовике перемещаются в печь. Средняя реторта колеблется от 15 дюймов x 25 дюймов на 9 футов в длину до 16 дюймов x 28 дюймов на 9 футов в длину, и они весят от 2000 до 3000 фунтов. Сушильный пол Laclede вмещает около 1000 из них. реторт, а печь вмещает около 80. Горение реторт в печи составляет в среднем 12 дней.

Завод №2.

Продукция завода № 2, расположенного примерно в 300 футах к юго-западу от п.1 завод — труба канализационная, перекрытие стены. водосточная плитка, огнеупорный кирпич и черепица, химические кольца и плитка, а также кирпич для сернокислотных заводов. Здание трех- и четырехэтажное, его размер составляет 350 х 100 футов. На первом этаже производятся высококачественный огнеупорный кирпич и плитка, среди которых можно упомянуть знаменитые сорта «Корона» и «Кульминация». На этом этаже также хранятся глины и находятся котлы, дробилки и двигатели. Котлы в отдельном здании. На втором этаже продукты сушатся, отработанный пар используется под полом, а также на этом этаже размещается цех уловителя и примыкания.На третьем этаже прокладывают канализационную трубу и сушат мелкие изделия. На четвертом этаже кормушки и грохоты.

Огненный ключ для этого завода, а также сланец, добываются в шахте № 2 путем сноса в сторону холма. Сырье вывозится на поддоны в карьерных самосвалах. Есть три сухих и три мокрых сковороды. Твердая глина проходит через дробилку Блейка перед сушкой. После просеивания материал поступает в бункеры для хранения, откуда его по желанию вытягивают либо на мокрый поддон, либо на мельницу.На этой установке мы отметили запатентованное приспособление лопаты к мокрому поддону с целью удаления материала с поддона без прерывания его работы. Лопата или совок прикрепляется к поддону на шарнирах сбоку поддона и приводится в действие цепью и рычагом. В нажатом состоянии он представляет свой край лопатки движению поддона, вычерпывая материал на ленточный носитель, который транспортирует его к лифту. Из этого элеватора материал выгружается в автоматический питатель, который по мере необходимости подает его на трубный пресс Turner, Vaughn & Taylor, из которого получается труба диаметром 3 дюйма.до 24 дюймов На этом прессе также изготавливаются водосточная плитка, облицовка стен, противопожарные и химические кольца. Химические кольца напоминают перевернутые зубчатые колеса и используются для облицовки башен на заводах по производству серной кислоты. Они образуют пространство, необходимое для обеспечения свободного доступа паров, вызванных плавлением цинка или подготовкой фосфатов, к воде, которая поступает в верхнюю часть башни и стекает через эти кольца. Необходим продукт, абсолютно непроницаемый для атак.Кластерные фильеры используются для производства этих химических колец, десять потоков глины выходят из пресса за раз, каждый поток разрезает на пять секций или производит 50 колец на каждой операции. Эти кольца имеют размер 3 x 4 дюйма и имеют канавки внутри.

Двигатель на этом заводе — 200 л.с. тип золотникового клапана. В наличии четыре 6-дымовых котла О’Брайена мощностью 500 л.с. совокупная мощность. Обжиговое оборудование состоит из тринадцати обжиговых печей с круглой вытяжкой и диаметром от 26 до 30 футов и одной квадратной печи.Каждая печь в среднем вмещает шесть вагонов. При транспортировке продукции в вагоны меньшие размеры катят на тачках, а большие катят в вагоны. Доставка на Laclede происходит довольно быстро. В день нашего визита, в 10 часов утра, была получена телеграмма о 40000-фунтовой машине 6-дюймового размера. канализационная труба. В 3 р. м. уведомление об отгрузке было отправлено, клерк выписал счет, и машина выехала со дворов. В тот день по железной дороге было отправлено 11 вагонов с материалами, а 25 бригад в тот же день доставили в город 150 тонн готовой продукции.

В качестве топлива для электростанций используется уголь для копчения и сжигания воды. Соляная глазировка выполняется в последний день пожара, обычно используется соль для отходов, и дается три дня для остывания.

Завод №3

Это последнее предприятие компании, завод был построен в 1902 году. Производство канализационных труб было начато в 1878 году на заводе № 2. На этом заводе глина добывается на тех же рудниках и доставляется таким же способом. до двух 9 футов.сухие поддоны, из которых материал поднимается на экраны на четвертом этаже, проходя через них по желобу в бункер на третьем этаже. Главный корпус завода № 3 представляет собой четырехэтажное каркасное здание. На первом этаже расположено оборудование, состоящее из трех репрессоров «Орел», специальной шнековой машины «Грант», шкивов и валов. На втором этаже две мельницы Bucyrus, одна 12 футов. и один 16 футов. Глина, спускающаяся из бункера для хранения на третьем этаже, поступает на мельницы, а оттуда в кирпичные машины этажом ниже, которые имеют производительность 60 000 в день.Из машины кирпич транспортируется на машине и передается в сушилку отходящего тепла, которая имеет 30 путей, 15 туннелей и длину 90 футов, имеющую производительность 150 000 кирпичей в день. Сушка происходит через 24 часа. Эта система утилизации тепла была установлена ​​компанией New York Blower Co. и включает 11-футовый вентилятор, напрямую подключенный к 100-часовому. п. золотниковый двигатель. Тепло отбирается из печи снизу, при этом считается, что это дешевле делать, чем если бы оно бралось сверху, поскольку начальные строительные работы меньше, и нет потерь из-за ржавчины труб и т. Д.От более сухих дорожек, поворотные столы и трансферы используются для транспортировки товаров в печи. Есть шесть квадратных 80 футов. печи с вытяжкой. В этих кирпичах установлены два по два и 29 в высоту. На всем заводе используются косые решетки. Семь дней занимаются курением и сжиганием воды. Тепло отбирается из печей в течение шести дней после обжига. При разгрузке печи калитки достаточно велики, чтобы позволить уличным фургонам возвращаться прямо в печь. Электроснабжение от 250-ч. п. Двигатель Corliss, снабжаемый паром от котла Heine, также 250-ч.p., выдерживая давление 125 фунтов. Мы также заметили установку Кокрановского нагревателя на заводах № 1 и № 3. Компания проводит большое количество командировок в городе, около 40 команд находятся в собственности, а скот хранится в просторных конюшнях. Талисман конюшни Лакледе — патриархальный козел. Около 50 команд работают в течение максимального рабочего периода.

Можно себе представить, что счет за топливо такой огромной электростанции будет немалой суммой в годовом отчете о расходах.По оценкам, для работы трех заводов компании требуется около 5000 бушелей в день. или 250 тонн. Вода для котлов — это городская вода, а вода для закалки глин закачивается из глубокого колодца на глубину 760 футов в резервуар емкостью 50 000 галлонов.

На заводе № 1, заметный среди других штабелей, стоит штабель из стали и бетона высотой 130 футов, который был построен 15 месяцев назад и, кажется, хорошо выдерживает погодные условия. Мы понимаем, что это первая стопка этой своеобразной конструкции, установленная в Соединенных Штатах.Отгрузка завода за 1903 год составила 750 тысяч долларов.

Компания установила наиболее полную систему затрат, которая охватывает отдельные участки добычи глины, производство зеленых продуктов, сушку, установку, обжиг, вытяжку и отгрузку. Эти основные подразделения подразделяются в зависимости от потребности в каждом продукте. Эта система была тщательно доведена до совершенства секретарем компании Дж. Манхоллом Кингом. Г-н Кинг ранее был связан с Jones, Caesar & Co.. а также с компанией Carnegie Co. из Питтсбурга. Он опытный бухгалтер и бухгалтер. По единодушному мнению дружелюбных участников обеденного стола, а также по скромному признанию самого мистера Кинга, он холостяк, готовый к предложениям високосного года.

Дж. Л. Грин, вице-президент, сын Джеймса Грина, уже пять лет активно связан с заводом в Лакледе. До этого времени мистер Грин. jr., приобрел значительный опыт работы на кузнечно-прокатных станах Helmbacher.Г-н Грин обладает приятным характером и заслужил заслуженную репутацию гостеприимного человека.

Директором завода является Фред Тэлбот, который проработал в компании 17 лет, начиная с 1887 года и занимая все должности с честью, вплоть до нынешнего руководящего звена, которым он занимал уже 18 лет. месяцы. Г-н Талбот хорошо известен глиняным мастерам, которые посещают национальные конгрессы.

Компания принимает крупные подряды на монтаж угольных газовых стендов, а также водогазовых установок.Поставки этой продукции осуществляются во все уголки континента. В прошлом году продукция Laclede была обставлена ​​для важных зданий в Сент-Луисе, среди которых можно назвать Jefferson Hotel, Missouri Pacific Bldg., Frisco Bldg., Star Bldg., Women’s Magazine Bldg., Музей изящных искусств, и средняя школа МакКинни.

Офисы и здания всех заводов имеют электрическое освещение.

За каждым заводом ухаживает один мастер и один мастер двора.На предприятии работает около 500 человек, и завод эксплуатируется круглый год. Компания International Time Recorder Co. установила систему на заводе в Лакледе, и каждому человеку выдается временная карта, которая ведет учет его ежедневных входов и выходов. Таким образом, в отделе труда ведется абсолютная закладка для всех временных операций. Также ведется полный складской учет всего, что есть на дворе.

Steam — chapter_brickwork

Steam: его создание и использование

Содержание Предыдущая Глава

[Pg 302]

НАСТРОЙКИ КОТЛА BRICKWORK

Учет потерь КПД котла из-за эффектов избытка воздуха, однозначно указывает на необходимость ухода за кирпичом установка котла на герметичность и отсутствие утечек воздуха.С учетом температуры, которым подвергаются определенные части такой установки, материал, который будет использован при его строительстве, должен быть из лучших доступный.

Котельные установки сегодня почти всегда состоят из кирпичной кладки — два применяемые виды, а именно красный кирпич и огнеупорный кирпич.

Красный кирпич следует использовать только в таких частях декорации, как хорошо защищен от жары. В таком месте их обслуживание не так. тяжелый, как и огнеупорный кирпич и обычно, если такой красный кирпич являются Прочные, твердые, хорошо обожженные и однородные, они послужат своей цели.

Огненный кирпич следует выбирать с особой тщательностью, так как именно он часть настройки, которая теперь должна выдерживать высокие температуры разработаны в котельной практике. В значительной степени срок службы котла установка зависит от качества огнеупорного кирпича используется, и осторожность при его укладке.

Лучшие огнеупорные кирпичи производятся из огнеупорных глин Пенсильвания. К югу и западу от этой местности качество огненной глины становится беднее по мере увеличения расстояния, некоторые из южных огней глины, содержащие значительный процент оксида железа.

До недавнего времени важной характеристикой, на которой основывалась суждение о пригодности огнеупорного кирпича для использования в связи с настройки котла считались точкой плавления, или температура, при которой кирпич станет жидким и растечется. Опыт имеет Показано, однако, что этот момент важен только в определенных пределах. и что реальная основа, на которой можно судить о материале этого описания — это, с точки зрения бойцовщика, качество пластичности при заданная нагрузка.Эта тенденция кирпича становиться пластичным возникает в температура намного ниже точки плавления и до такой степени, что может вызвать кирпич деформироваться под воздействием нагрузки. Допустимая температура пластика или размягчения, естественно, будет относительны и зависят от переживаемого стресса.

Обладая определяющим фактором пластичности, идеальный огнеупорный кирпич является тот, критическая точка пластичности которого лежит значительно выше рабочего температура огня.Вероятно, кирпичей мало. рынок, который при тестировании не показал бы эту критическую температуру при напряжение, возникающее в конструкции арки в точке менее 2400 градусов. То, что арка долго простаивает под температура печи значительно выше этой точки полностью из-за тот факт, что его температура в целом намного ниже топочной температуры и только около 10% его поперечного сечения, ближайшего к огонь приближается к температуре топки.Это подтверждается фактом арки, которые нагреваются с обеих сторон до полной температуры обычная печь сначала прогнется посередине, а потом упадет.

Методика испытания кирпича на эту характеристику приведена в Технологический документ № 7 Бюро стандартов, касающийся « испытание глиняных огнеупоров с уделением особого внимания их нагрузке грузоподъемность при температурах печи ». Ссылаясь на тест на Для этой конкретной характеристики данная публикация рекомендует следующее: «При испытании под нагрузкой в ​​соответствии с описанием в этом бюллетене при температуре 1350 градусов по Цельсию (2462 градуса по Фаренгейту), и под нагрузкой [Pg 303] 50 фунтов на квадратный дюйм стандартный огнеупорный кирпич испытанный на конце не должен показывать серьезной деформации и не должен сжатый более чем на один дюйм, относится к стандартной длине девяти дюймы.”

Испытание Бюро стандартов на температуру размягчения или критическое температура пластичности при заданной нагрузке, кирпич испытан под конец. При испытании огнеупорного кирпича для целей котла такой способ может быть критикуют, потому что такой тест является испытанием на сжатие и подлежит ошибки из-за неравных опорных поверхностей, вызывающих сдвиг. Кроме того, серия образцов, предположительно дублирующих, не выйдет из строя таким же образом, из-за механических изменений при изготовлении кирпича.Арки которые выходят из строя из-за пластичности, показывают, что предел прочности кирпича на разрыв важно, об этом свидетельствует тот факт, что нижняя часть клиновой кирпич в разрушенной арке обычно оказывается шире, чем верхний и прилегающие к нему кирпичи прочно скреплены между собой.

Лучшим методом испытаний является испытание кирпича как балки. подвергается собственному весу, а не встает дыбом. Этот метод был использован в течение многих лет в Германии и рекомендуется высшими властями в керамика.Он учитывает разрушение кирпича растяжением как а также за счет сжатия и, таким образом, покрывает натяжной элемент, который важно в арочном строительстве.

Пластиковый наконечник при удельном напряжении 100 фунтов на квадратный дюйм, которое можно принять за среднее максимальное напряжение дуги, должно быть выше 2800 градусов для получения идеальных результатов и должно быть выше 2400 градусов до позволяют использовать кирпич с любой степенью удовлетворения.

Остальные характеристики, по которым качество огнеупорного кирпича должна быть оценено:

Точка плавления.Ввиду того, что критическая температура пластичность ниже точки плавления, это важно только как индикация высокой температуры плавления или высокой температуры пластичности.

Твердость. Это относительное качество, основанное на произвольной шкале из 10 и является признаком вероятного растрескивания и отслаивания.

Расширение. Линейное расширение на кирпич в дюймах. Эта характеристика в сочетании с твердостью — это мера физического движения кирпич влияет на массу кирпичной кладки, такое движение приводит к потрескавшиеся стены и т. д.Расширение будет варьироваться в широких пределах в разного кирпича и при условии, что такое расширение не превышает, скажем, 0,05 дюйма в 9-дюймовом кирпиче, при измерении при 2600 градусах это не так. особенно важно в правильно спроектированной печи, хотя в целом чем меньше расширение, тем лучше.

Сжатие. Прочность, необходимая для разрушения кирпича при центр 4½-дюймовой грани — стальной блок размером один квадратный дюйм. В сжатие, как правило, должно быть низким. Предлагаемый стандарт заключается в том, что кирпич показывает признаки раздавливания при 7500 фунтах.

Размер узелков. Средний размер кремневых зерен, когда кирпич тщательно измельчить. Масштаб этих размеров можно считать: Маленький, размер антрацитового риса; крупный, размером с горошек антрацитового цвета.

Соотношение узелков. Процент данного объема, занятого кремнем зерна. Эту шкалу можно считать: высокой — от 90 до 100 процентов; средний, От 50 до 90 процентов; низкий — от 10 до 50 процентов.

Изложение желаемых характеристик относится к арке цели, в которых выполняется самая тяжелая служба.Для боковых стенок предел сжатия и твердости может быть значительно увеличен, а пластиковая точка опущена.

[Pg 304]

Помимо физических свойств, по которым оценивают огнеупорный кирпич, он Иногда принято требовать химический анализ кирпича. Такой анализ необходим только для определения суммы основного флюсы (K ₂ O, Na ₂ O, CaO, MgO и FeO). Эти потоки обычно объединены в одно выражение, обозначенное символом RO.Эта сумма становится важным только выше 0,2 молекулярного эквивалента, как выражено в керамических эмпирических формул, и этот предел не должен превышаться. [75]

От природы огнеупорного кирпича, их стоимость можно рассматривать только с относительная точка зрения. Вообще говоря, так называемые первоклассные огнеупорный кирпич можно разделить на три класса, подходящие для различных условия эксплуатации следующие:

Класс А. Для топок со стоком, где должны быть высокие перегрузки. ожидаются или могут возникнуть другие экстремальные условия эксплуатации.

, класс B. Для обычных настроек стокера, при которых не будет чрезмерного требуется перегрузка котла или любых ручных топок, где темпы вождения для такой практики будут высокими.

Класс C. Для обычных установок ручной стрельбы, когда предполагается, что котлы не будут перегружены, за исключением редких периодов и в течение только короткие периоды.

В таблице 61 приведены характеристики этих трех классов в соответствии с особенности, определяющие качество.Эта таблица показывает, что твердость кирпича в целом увеличивается с ухудшением качества. При условии, что твердость достаточна, чтобы кирпич мог выдержать нагрузки, дополнительная жесткость — это скорее недостаток, чем преимущество.