Инженерные идеи В. Шухова

Размещено на http://www.allbest.ru/

БОУ СПО «Сибирский Профессиональный колледж»

Реферат

Инженерные идеи В. Шухова

Выполнила:

Калинина Н.

гр. Д-322

Проверила:

Вдовиченко Н.В.

2013 год

Биография

Владимир Григорьевич Шухов родился 16 августа 1853 г. в небольшом провинциальном г. Грайвороне Белгородского уезда Курской губернии. Родители воспитали в сыне целеустремленность, трудолюбие, проницательность и жажду к знаниям. В одиннадцатилетнем возрасте Володя Шухов поступил в Петербургскую гимназию, в которой проявил способности к точным наукам, особенно к математике, и закончил обучение в 1871 г. с блестящим аттестатом. Выбор профессии был однозначным. Кроме математических способностей, у Володи Шухова была уже к той поре мечта стать инженером, практической деятельностью способствовать развитию России.

По совету отца Владимир поступает в Московское императорское техническое училище. МИТУ в те годы было учебным заведением, где предоставлялась возможность получить фундаментальную физико-математическую подготовку, приобрести глубокие знания по другим теоретическим дисциплинам и одновременно овладеть прикладными ремеслами, столь необходимыми инженеру-практику. Выдержав вступительные экзамены в училище с наилучшими оценками, Владимир Шухов был зачислен в «казеннокоштные воспитанники» и жил самостоятельно в казенных дортуарах, изредка навещая родителей, которые в то время находились в Варшаве.

Приученный родителями к самостоятельной и скромной жизни, Владимир Шухов упорно занимался, и его успехи заметили и оценили по достоинству преподаватели по училищу, известные ученые: доцент по кафедре аналитической механики Н.Е. Жуковский, профессор по кафедре математики А.В. Летников, почетный член педагогического совета академик П.Л. Чебышев, который прославился своими работами по теории чисел, теории вероятностей, теоретической механике.

В 1876 г. В. Шухов с отличием и золотой медалью закончил училище. Академик П.Л. Чебышев сделал молодому инженеру-механику лестное предложение о совместной научной и педагогической работе в университете. Однако Владимира Григорьевича больше привлекали не теоретические исследования, а практическая инженерная и изобретательская деятельность. Он отказывается от предложения и в составе научной делегации в порядке поощрения командируется в 1876 г. Советом училища для ознакомления с достижениями промышленности в Филадельфию на Всемирную выставку.

Поездка в Соединенные Штаты сыграла определяющую роль в жизни В.Г. Шухова. На выставке он познакомился с Д.И. Менделеевым и А.В. Бари, выходцем из России, который уже несколько лет жил в Америке, участвовал в строительстве главного и других зданий Всемирной выставки, отвечая за все «металлические работы», за что получил Гран-при и золотую медаль. Именно А.В. Бари принимал российскую делегацию в Америке, оказывал ей помощь в знакомстве со страной и с выставкой, помогал в закупке оборудования, инструментов и образцов изделий для мастерских технического училища, показывал участникам делегации металлургические заводы Питсбурга, строительство железных дорог и все новинки американской техники.

Вернувшись из Америки в 1877 г., В.Г. Шухов поступил на работу в чертежное бюро Управления Варшавско-Венской железной дороги в Петербурге. После ярких впечатлений от заокеанской поездки начались серые будни, работа над чертежами железнодорожных насыпей, станционных зданий, локомотивных депо. Эти навыки в последующем очень пригодились, но угнетала работа без возможности творчества. Под влиянием друга семьи Шуховых, хирурга Н.И. Пирогова, он поступает вольнослушателем в Военно-медицинскую академию.

Летом того же года А.В. Бари с семьей вернулся в Россию, оставаясь гражданином Северо-Американских штатов. Он понимал, что Россия идет по пути стремительного промышленного развития, и планировал добиться здесь быстрого успеха. Когда Бари стал главным инженером Товарищества братьев Нобель, он начал заниматься организацией наливной системы перевозки и хранения нефти.

Прозорливо оценив творческий потенциал В.Г. Шухова еще в Америке, А.В. Бари пригласил его возглавить отделение фирмы в Баку -- новом центре быстро развивающейся российской нефтяной промышленности. В 1880 г. Бари основал в Москве свою строительную контору и котлостроительный завод, предложив В.Г. Шухову должность главного конструктора и главного инженера. Приглашая В.Г. Шухова к сотрудничеству, А.В. Бари получал молодого, не обремененного предрассудками инженера с блестящими характеристиками, порядочного, свободно владеющего тремя языками (английским, французским, немецким), приятной внешности и отличного воспитания.

В.Г. Шухов в лице А.В. Бари обрел исключительного партнера -- образованного и культурного человека с опытом предпринимательской деятельности в Америке, грамотного инженера, способного объективно оценивать идеи и предложения, умеющего на равных общаться и с иностранными предпринимателями, и с крупнейшими промышленниками России. Союз Шухов-Бари был взаимовыгодным и поэтому долговременным и плодотворным.

Инженерные изобретения

В 1880 г. В.Г. Шухов впервые в мире осуществил промышленное факельное сжигание жидкого топлива с помощью изобретенной им форсунки, позволявшей эффективно сжигать и мазут, считавшийся ранее отходом нефтепереработки. Молодой инженер произвел расчеты и руководил строительством первого в России нефтепровода от Балаханских нефтепромыслов до Баку, создал первый в мире мазутопровод с подогревом. Для хранения нефти и нефтепродуктов Шухов предложил конструкцию цилиндрического резервуара с тонким днищем на песчаной подушке и со стенками ступенчатой толщины (современные резервуары строятся по тому же принципу).

В 1891 г. В.Г. Шуховым была разработана и запатентована промышленная установка для перегонки нефти с разложением на фракции под воздействием высоких температур и давлений; установка впервые позволяла осуществить крекинг в жидкой фазе. Крекинг нефти -- один из основных процессов современной химической технологии, при котором тяжелые фракции нефти, то есть такие нефтепродукты, как, например, мазут, подвергаясь в определенных условиях действию высокой температуры, расщепляются с выделением высококачественных бензинов. Помимо этого при крекинге выделяется значительное количество газообразных продуктов, служащих в настоящее время ценнейшим сырьем как для органического синтеза вообще, так и для синтеза компонентов высокооктанового топлива в частности.

В последующие годы Шухов внес остроумные и эффективные усовершенствования в конструкцию насосов для перекачки нефти и откачки жидкостей из глубоких скважин -- эрлифт. Нефть брали из фонтанирующих скважин, а когда фонтан иссякал, черпали уже желонками. Но раз фонтан выбрасывается силой сжатых подземных газов, то их можно заменить сжатым воздухом, который нагнетается по опущенной в скважину трубе, подхватывает нефть из глубин и гонит ее вверх. Этот способ лег в основу принципиально новой технологии добычи нефти.

Шухов запроектировал и построил нефтеналивные суда, систему Московского водоснабжения (1887-1890 гг.), изобрел новый водотрубный котел в горизонтальном и вертикальном исполнении (знаменитые паровые котлы Шухова). В 1896 г. было начато их серийное производство.

Природа необычайно щедро одарила Владимира Григорьевича. Поражает воображение простое перечисление результатов его деятельности в различных областях знания. Ученик и биограф Шухова Г.М. Ковельман отмечал: «Нефть, поднятая из недр шуховскими насосами, рационально переработанная в шуховских крекинг-аппаратах, хорошо сохраненная в шуховских резервуарах и без потерь доставленная наливными шуховским баржами или нефтепроводами, сжигалась с максимальным извлечением тепла шуховскими форсунками в шуховских котлах».

В 1895 г. Шухов подал заявку на сетчатые покрытия (сетки из полосовой и уголковой стали с ромбовидными ячейками). По этому принципу Шухов разработал сетчатую конструкцию башни гиперболоидного типа и широко использовал такое решение в водонапорных башнях, опорах линий электропередач, мачтах военных кораблей. Наибольшую высоту среди гиперболоидных имела башня маяка в г. Херсоне (68 м).

Развитие сети железных дорог потребовало постройки множества водонапорных башен. В их оборудование входил и паровой поршневой насос. Специально для него Шухов разработал оригинальную транспортабельную конструкцию котла самоварного типа.

По проектам В.Г. Шухова в нашей стране и за рубежом сооружено около 200 башен оригинальной конструкции.

Интересно, что, получив в 1919 г. по постановлению Совнаркома заказ, Владимир Григорьевич предложил проект радиомачты из девяти секций общей высотой около 350 м. Это превышало высоту Эйфелевой башни (305 м), но при этом Шуховская (как называют башню старые москвичи) получилась в три раза легче. Острая нехватка металла в разоренной стране не позволила реализовать проект, который мог стать памятником инженерного искусства, его пришлось изменить. Существующая башня из шести гиперболоидных секций общей высотой 152 м была возведена с помощью изобретенного Шуховым уникального метода телескопического монтажа.

В 1892 г. Шухов построил свои первые железнодорожные мосты. В последующем он спроектировал несколько типов мостов (с пролетами от 25 до 100 м). На основе этих типовых решений под его руководством было построено 417 мостов на различных железнодорожных линиях (через Оку, Волгу, Енисей и другие реки).

Немногие знают, что он спроектировал вращающуюся сцену МХАТа.

По проекту В.Г. Шухова и под его руководством было осуществлено сохранение архитектурного памятника XV века -- минарета знаменитого медресе в Самарканде. Башня сильно накренилась после землетрясения, существовала угроза падения. В 1932 г. был объявлен конкурс проектов спасения башни, и Шухов стал не только победителем конкурса, но и руководителем работ по выправлению минарета с помощью своеобразного коромысла.

Вклад в военную технику

Одним из первых военных заказов в начале Первой мировой стало проектирование и сооружение ботопортов -- больших судов, предназначенных служить воротами доков, где производился ремонт поврежденных кораблей. Конструкция оказалась удачной.

Следующим заказом стало конструирование плавучих мин. И эту задачу удалось быстро решить: непреодолимой преградой для неприятельских кораблей сделались минные поля из мин системы Шухова. И шуховские боны для швартовки подводных лодок получили самую высокую оценку военных моряков.

Особенно успешной разработкой Шухова оказались платформы для осадных орудий. На такие платформы орудия устанавливались для меткой и дальней стрельбы. Прежние конструкции были тяжелыми -- в каждую платформу впрягали 32 лошади. Кроме того, много времени и сил уходило на приведение системы в боевое положение, и кругового обстрела те платформы не обеспечивали. Шуховские платформы не имели этих недостатков: они давали возможность перейти из походного в боевое положение всего за 20-30 минут. Для них не было непоражаемых точек пространства. И перевозились они одной запряжкой из четырех лошадей: круглые платформы соединялись осью. Получалась огромная двуколка. На нее грузили все остальные части сразу двух установок.

Многие крупные стройки первых пятилеток связаны с именем В.Г. Шухова: Магнитка и Кузнецкстрой, Челябинский тракторный и завод «Динамо», восстановление разрушенных в гражданскую войну объектов и первые магистральные трубопроводы и многое другое. В 1928 г. Владимир Григорьевич был избран членом-корреспондентом АН СССР, а в 1929 -- ее почетным членом. Отношение В.Г. Шухова к новой власти и к тому, что происходило в стране после 1917 г., было неоднозначным. Но, оставаясь истинным патриотом, он отверг множество лестных предложений уехать в Европу, в США. Все права на свои изобретения и все гонорары он передал государству. Еще в 1919 г. в его дневнике было записано: «Мы должны работать независимо от политики. Башни, котлы, стропила нужны, и мы будем нужны».

Последние годы жизни Владимира Григорьевича были омрачены «инквизицией» 30-х годов, постоянной боязнью за детей, неоправданными обвинениями, смертью жены, уходом со службы. Все это подорвало здоровье, привело к разочарованию и депрессии. Его последние годы прошли в уединении. Он принимал дома только близких друзей и старых коллег, читал, размышлял. Ведя громадную инженерную работу и научные исследования, В.Г. Шухов в свои 84 года еще без очков читал чертежи, интересовался всеми техническими новостями: от нефтепровода в Бирме до опытов радиотелеграфной связи между Америкой и Японией. Умер В.Г. Шухов из-за несчастного случая 2 февраля 1939 г. и был похоронен на Новодевичьем кладбище.

«Азбука» изобретений Шухова

§ А -- всем знакомые авиационные ангары;

§ Б -- баржи нефтеналивные, ботопорты (огромные гидротехнические затворы);

§ В -- воздушно-канатные дороги, столь популярные на горнолыжных курортах Австрии и Швейцарии; первые в мире висячие металлические перекрытия цехов и вокзалов; водонапорные башни; водопроводы в Москве, Тамбове, Киеве, Харькове, Воронеже;

§ Г -- газгольдеры (газохранилища);

§ Д -- доменные печи, высотные дымовые трубы из кирпича и металла;

§ Ж -- железнодорожные мосты через Енисей, Оку, Волгу и другие реки;

§ З -- землечерпалки;

§ К -- котлы паровые, кузнечные цехи, кессоны;

§ М -- мартеновские печи, мачты электропередач, меднолитейные цехи, мостовые краны, мины;

§ Н -- нефтяные насосы, позволившие добывать нефть с глубины 2-3 км, нефтеперегонные установки, первый в мире нефтепровод, длиной 11 км! Он был построен в Баку: «Балаханы -- Черный город»;

§ П -- пакгаузы, специально оснащенные порты;

§ Р -- первые в мире цилиндрические радиобашни, в том числе всем известная -- Шаболовская в Москве;

§ Т -- танкеры, трубопроводы;

§ Ш -- шпалопрокатные заводы;

§ Э -- элеваторы, в том числе «миллионники» в Саратове и Козлове.

У Шухова сотни изобретений, но запатентовал он только 15 из них -- некогда было этим заниматься. И написал лишь 20 научных работ, потому что работал на практику, а жизнь постоянно подбрасывала ему задачи. Сегодня, когда за окном XXI век, для новых поколений российских инженеров и исследователей Шухов был и остается инженером-загадкой и примером служения своему делу и Отечеству.

инженерный изобретение шухов промышленный

Размещено на Allbest.ru