CC BY
172
электронным управлением, которые могут становиться прозрачными или затемненными и приспосабливаться к количеству солнечного света.
«Умные» гидрогели способны набухать по сравнению с исходными габаритами на порядки (до 1000 раз). Набухание гидрогелей происходит в ответ на изменение окружающей их среды. Гидрогели могут изменять степень разбухания при изменении pH, температуры, типа жидкости, электромагнитного поля. Гидрогели предлагается использовать в медицине.
К третьей группе адаптивных материалов относятся системы, которые обладают способностью не только производить самодиагностику, но и осуществлять самовосстановление. Самовосстанавливающиеся материалы могут самостоятельно залечивать возникающие в них дефекты. Один из способов создания самовосстанавливающихся полимеров состоит в использовании термореактивных полимеров и их способности к упрочнению за счет сшивания полимерных цепей. В полимер внедряют тонкостенные инертные хрупкие капсулы с залечивающим веществом, при возникновении трещины капсула ломается, залечивающий агент высвобождается и распространяется в трещину по капиллярам. При этом он смешивается с катализатором и отвердителем, заранее внедрёнными в материал (отдельно друг от друга), затвердевает и герметизирует трещины.
Кроме того, используется другой подход: укрепление матрицы из сплава микроволокнами или нитями, изготовленными из сплава с памятью формы. Если композит подвергается растрескиванию, нагрев материала активирует восстановление формы нитей с «эффектом памяти», которые сжимают трещины и закрывают их.
Третий подход заключается в использовании залечивающего агента (например, сплава с низкой температурой плавления), встроенного в металлическую матрицу, аналогично тому, как это делается в полимерах.
Можно предположить, что в недалекой перспективе материалы этой группы будут отслеживать в процессе эксплуатации деформации, вибрации, износ и другие негативные явления, происходящие с элементами конструкции, агрегатами и узлами машины. И, не доводя конструкцию до разрушения, компенсировать влияние окружающей среды заданным изменением соответствующих характеристик интеллектуального материала.
Список использованной литературы:
1. Кокцинская Е.М. "Умные" материалы и их применение (обзор) // Видеонаука: сетевой журн. 2016. №21(1).
2. Юрлова Н.А. Умные материалы и конструкции: фантастика или реальность? // Вестник Пермского научного центра. 2013. №2.
© Лещукова И.В., 2018
УДК 625.1
А.В. Макаров, канд. тех. наук, доцент ВолгГТУ, г. Волгоград С.Н. Фролова студент ВолгГТУ, г. Волгоград
ПЕРВАЯ ЖЕЛЕЗНАЯ ДОРОГА В РОССИИ Аннотация
В статье рассматривается история создания первой железной дороги в России. Отмечена роль инженера Герстнера в проектировании и строительстве железной дороги Петербург - Павловск. Опыт строительства магистрали повлиял на развитие железнодорожного транспорта.
Ключевые слова:
вокзал, железная дорога, транспорт, колея, рельсы, протяженность, проектирование.
Первая официальная железная дорога в мире была открыта в Англии. Она соединила города Дарлингтон и Стоктон на Тисе. Её протяженность составляла 40 километров. Смысл проекта был в том, чтобы быстро доставлять угль из шахт в порт для погрузки на морские корабли. Коммерческая выгода стала причиной постройки дополнительной линии до порта Мидлсбро и развитие железнодорожного транспорта . В 1830 г. Была открыта первая железнодорожная линия в США Чарльстон-Огеста, длинной 64 км., а также были построены железные дороги в других странах: 1833 г. Во Франции,58 км; 1835 г. в Бельгии, 21 км; в Германии, 7 км. Россия же стала пятой страной в Европе и шестой в мире.
В России первая железная дорога была построена для обеспечения железнодорожного сообщения между столицей и Царским селом и Павловском. В отличие от иностранных экономического значения дорога не имела, она играла роль увеселительной дороги, некого аттракциона. Чтобы привлечь внимание пассажиров, решили превратить Павловский вокзал в центр увеселительных прогулок и зрелищ. Вокзал располагал к прослушиванию различной лёгкой музыки, также в нём проходили вечера, балы, концерты, спектакли. Отметим, что этому способствовало и то, что при станции Царское село была сооружена гостиница. Пресыщенная петербургская аристократия ездила в Павловск развлечься на досуге.
Проектировщиком и вдохновителем создания железной дороги был приглашенный в Петербург известный австрийский инженер, профессор Венского политехнического института Франц Антон Герстнер. Он отметил выгодность и необходимость железной дороги в столь огромной России, т.к. «они дают возможность сокращать большие расстояния путем увеличения скорости передвижения». Он предложил построить дорогу между Петербургом и Москвой, потом соединить Москву с основным водным путем страны - Волгой. Но для того чтобы рассеять сомнения относительно возможности эксплуатировать железные дороги в зимних условиях, необходимо было построить небольшую железную дорогу. А за тем, опираясь на полученный опыт, приступить к сооружению других магистралей. Комиссия, которая рассматривала предложения Герстнера о строительстве, отметила, что железная дорога содействует развитию хлебопашества, торговли и промышленности.
Царскосельская железная дорога составила 25 вёрст (26,3 км). В начале поезда по ней ходили на конной тяге и только по воскресеньям и праздникам на паровой. Все необходимое для строительства железной дороги закупали за границей, подвижные составы, рельсы и скрепления, паровые машины для водоснабжения, водопроводные трубы. В странах, где уже имелись железные дороги, не существовало единого мнения относительно выбора ширины колеи. Только в 1846 г. в Англии установилась единая колея 1435 мм. Но для Царскосельской дороги Герстнер предложил колею шириной 6 футов (1829 мм), чтобы увеличить вместимость вагонов и тем самым получить возможность перевозить громоздкие грузы, в том числе и кареты. Официальное открытие железной дороги состоялось 30 октября 1837 г. поезд, управляемый Ф.А. Герстнером, отошел от платформы и через 35 минут он прибыл в Царское Село, преодолев 23 км. На обратном пути Герстнер, желая показать все возможности железной дороги и паровоза, развил фантастическую по тем временам скорость, покрыв весь путь от Царского Села до Петербурга за 27 минут. Люди были буквально потрясены.
Опыт строительства и эксплуатации Царскосельской железной дороги был проанализирован и учтен при сооружении магистрали Петербург - Москва. Так, установили необязательность сооружения высоких насыпей для защиты от снежных заносов. Выяснилась экономическая невыгодность шестифутовой колеи и переход на пятифутовую. Это было сделано для Петербуржско-Московской магистрали, а в дальнейшем и для всех дорог страны.
Значение Царскосельской железной дороги состояло в том, что на опыте её строительства и эксплуатации была доказана возможность бесперебойной работы железнодорожного транспорта в климатических условиях России. Коммерческая эксплуатация дороги также на деле показала выгодность и целесообразность нового вида транспорта. Этот первый опыт в организации железнодорожного движения в России дал существенный толчок дальнейшему развитию железных дорог в стране.
Список использованной литературы: 1. Верховской В. М. Исторический очерк развития железных дорог в России с их основания по 1897 г.
~ 37 ~
включительно: Вып. 1 - 2. - СПб., 1898-1899.
2. Биографии инженеров путей сообщения / Сост. Е.Н. Андреев. Вып. 1. -СПб.: тип. А. Бенке, 1889.-52 с.
3. Головачёв А.А. Железные дороги в России. История постройки. СПб.: тип. МПС (А. Бенке), 1888. - 207 с.
© Макаров А.В., Фролова С.Н., 2018.
УДК 624.21:625.745.11
Макаров А.В. канд.тех.наук, доцент ВолгГТУ, г. Волгоград Магомедов Р.М. студент ВолгГТУ, г. Волгоград
РАЗМЫВ МОСТОВЫХ ПЕРЕХОДОВ: АНАЛИЗ И ПРИЧИНЫ
Аннотация
В статье рассматривается проблема устойчивой эксплуатации мостовых сооружений в современных условиях. Приведены примеры разрушения мостов на автомобильных дорогах из-за воздействия не нормативных водных потоков. Проанализированы причины отказов искусственных сооружений и сделан вывод о несоответствия норм проектирования нынешним климатическим условиям.
Ключевые слова:
разрушение мостов, размыв опор, строительные нормативы, изменение климата, водоток, насыпи подходов, осадки.
В последнее десятилетие климат на планете стал меняться. Эти изменения затрагивают и территорию России. Там где было не свойственно возникновению смерчей, ураганов, теперь эти явления природы случаются все чаще. СМИ часто рассказывают об интенсивно выпадающих осадках, значительно превышающих нормативные. Не редко приходится слышать, что за сутки или двое в регионе выпала месячная норма осадков, иногда и больше. Искусственные сооружения на автомобильных дорогах, гидротехнические сооружения не способны справиться с большим потоком воды. Местности и населенные пункты при этом затапливаются водой. Воды, протекающие вдоль дорог, размывают насыпи подходов и разрушают дороги. Реки и даже небольшие речки сильно увеличивая объем водотока и как следствие скорость течения протекая под мостами, подмывают насыпи подходов, размывают конусы, подмывают фундаменты опор и устоев. В последние годы сильные наводнения были в Амурской, Читинской областях, Краснодарском, Приморском, Алтайском краях и других регионах страны.
Рисунок 1 - Мост через реку Сыпчегур в Забайкалье
