Как известно, в средневековье на кораблях не использовали якорную цепь. Только в 1638 году Филипп Уайт предложил Британскому Адмиралтейству якорные цепи собственного производства. Между тем — водный транспорт даже сейчас по перевозкам держит первое место, а уж для военного флота якорная цепь — важная вещь. Почему попаданцу не придумать ее лет на четыреста раньше?
Но, оказывается, не все так перспективно. Вообще цепь — одно из древнейших изобретений человечества, и якорная цепь — в том числе. Еще Александр Македонский приказывал снабжать корабли якорной цепью. Да и Юлий Цезарь ими не брезговал. Цепь много прочнее каната, она не гниет и не перетирается, а если звенья с центральной перемычкой — то и не запутывается.
Почему же в средневековье от них отказались? Ведь сами цепи производились (все помнят призраков, позванивавших обрывками цепей?).
Во-первых из-за очень высокой цены. Цены именно железа. А во-вторых — из-за одной особенности цепей. Прочность цепи зависит от прочности самого слабого звена. То есть тут все зависит от повторяемости технологии — и повторить ее нужно одинаково точно сотни раз подряд. Цепь ведь нельзя отлить звено-в-звено, каждое звено приходится сваривать. И малейшие отличия в технологии сварки могут дать плохое качество. А стоит попасть одному-единственому такому звену в якорную цепь — и все, ты на рифах.
Якорная цепь — это из тех изобретений, что всем хотелось, но не моглось. Поэтому если попаданцу захотелось якорных цепей — айда сначала продвигать выплавку железа и технологию сварки. Ну и культуру производства заодно…
Цепь можно отлить — надо только то использовать газифицируемый стержень. Сода позволит газифицировать стеарин:)
И при этом не нужно делать железо — чугун льется намного лучше. Хотя если мы делаем соду и стеарин то вероятно сделать из чугуна железо не проблема. общем да с ходу цепь не отлить.
>>>Цепь можно отлить — надо только то использовать газифицируемый стержень. Сода позволит газифицировать стеарин:)
И при этом не нужно делать железо — чугун льется намного лучше.
Можно, но не нужно… 🙂
Чугун довольно хрупкий в средние века…
Кованое железо прочнее, но пеньковые канаты не хуже… Они почти не гриют, а вот железо напротив — ржавеет…
Чугун хрупок, почему его в сталь и переделывают. Для гири не критично, а хрупкая цепь хуже гнущейся. И при такой толщине льётся всё одинаково хорошо, надо только хорошо прогреть.
To lxkvlv
как Вы отлитые звенья соединять будете?
http://ru-patent.info/21/20-24/2123903.html например так, только из описания не сильно понятен процесс — картинку бы:)
Собственно по ссылке способ менее технологичный чем я выше написал, и тут газифицируемый стержень не нужен. Всеже 10 лет назад институт закончил, подзабыл,
во! с картинками http://www.findpatent.ru/patent/212/2123903.html
Вообще то без.
Вроде в старинной книжке какой-то еще была картинка — хитрая форма, где два готовых звена закреплены и промежду ними льется третье, в итоге соединяющее оные.
Сейчас не просто два звена. Сейчас сразу штук шесть укладывается и промежутки заливаются. Потому что иначе цепь месяцами делать нужно.
Ну так то сейчас. Можно, кстати, отлить цепь реально большим куском как единую деталь, с перемычками, а потом вырубить перемычки.
Модель из воска, в глину, вытопить воск, залить металл. Так что ли?
Как-то сомнительно. При длине уже в пару метров — тут глина просядет, тут пузырьки газа, тут металл застрянет. Тонкое и очень длинное отверстие сложной формы. Нормально залить сложно.
Если делать выплавляемую восковую модель, то представьте себе на секундочку трудоемкость изготовления такой модели (для каждого кусочка цепи новой). И учтите — прочность цепи, это прочность самого слабого звена…
Если делать разъемную форму, то представьте себе на секундочку сложность этой формы, и из скольких деталей она будет состоять. И сколько облоя и спаек будет на деталях уже после второй-третьей отливки.
Далее — перемычки будут достаточно толстыми, потому что чугун вязкий и в тонкие щели его не продавишь. Сейчас существуют технологии литья из чугуна под давлением, но еще совсем недавно о таком и мечтать нечего было.
Кроме того — при вырубывании перемычек звенья будут со «ступеньками», то есть разной толщины. В случае со звеньями цепи — это потенциально места возникновения напряжений. А «прочность цепи опеределяется….»
Доливание через звено получается гораздо проще и дешевле других методов. И ко всему еще и качественней.
Сейчас вообще обычно цепи не отливают, а изготавливают автоматами из катанной стали сваркой. Дешевле, прочнее и технологичнее.
А это зависит от размера звена. Для океанских кораблей цепи до сих пор только литые. К тому же такие цепи всегда имеют перемычку в звеньях, сваривать будет еще и дороже.
Ну и кроме того — из справочника: «Прочность сварных цепей уступает прочности цепей из литого металла: считается, что прочность сварного звена приблизительно равна 0,8 прочности звена литого. Поэтому предпочтительным и чаще применяемым способом является отливка звеньев цепи»
если не сильно спешить, то отлить цепь по звеньям не так уж и сложно. именно цепь, а не звенья по отдельности.
Тут дело не в технологии изготовления цепей. Цепи успешно использовались и, кроме того, считались одним из самых простых изделий кузнеца — как подкова.
на кораблях не применялись по другой причине.
дело в том, что не было шпилей. А вручную цепь с якорем на борт не затащить даже всей командой.
так что использовали канаты. Мелкие якоря можно вытащить, а крупные — нет. И канат безжалостно обрубали, а крупные суда возили по нескольку якорей. Такие дела.
Звучит мягко говоря сомнительно. Это сколько же якорей возили корабли, идущие в кругосветку?
И не жалко им было терять кованые железные якоря, стоящие бешеные деньги? При том что как увеличивать усилие блоками, лебедками и полиспастами знали еще с древних греков.
>>>И не жалко им было терять кованые железные якоря, стоящие бешеные деньги?
Насчет бешенных денег это фантазии…
Обычное железо в XVI веке на Руси стоило 12,5 копеек за пуд
Это всего на полкопейки больше типичного алтынного заработка поденщика за три дня.
Если по продовольствию сравнивать:
Четверть ржаной муки (около 4 пудов или 65,52 килограмма) — 30 копеек
Пуд коровьего масла – 60 копеек
Пуд семги стоил 37 копеек
Четырехлетний бычок стоил 1 рубль
Так что дороговизна железа — это миф и не более… 🙂
Про цену железа знаем, тут даже обсуждалась возможность электростанции на окислении железа.
Но у доиндустриальных технологий была проблема с большими изделиями из металла. Если нельзя было просто отлить из хрупкого чугуна, то приходилось сваривать ковкой много маленьких кусков. Уйма металла сгорает, уйма работы. Нужны хорошие мастера чтобы гарантировать качество сварки. Тут цена растет на порядок-другой.
Частично это решилось только пудлингованием и большими молотами в 18 веке, окончательно — конвертора и мартена в 19.
Так то на Руси, где крыши золотом крыли. И в каком веке?
Дело как раз в технологии. Но не самой технологии изготовления цепи, а именно равномерности технологии. Потому что прочность цепи — это прочность самого слабого звена. Стоит один раз ошибиться — и цепь рвется. Вот когда смогли обеспечить одинаковость звеньев (и гарантированные прочностные характеристики), тогда и стали цепь на корабли ставить.
По сравнению с этой задачей — шпиль это игрушка.
Боюсь что указанная вами проблема легко решается «коэффициентом незнания» 🙂
Попросту говоря ставим цепь с дюймовой перемычкой там где нужна цепь в полдюйма 🙂
Ослабленное звено это не разорванное, это звено на несколько процентов более слабое чем нужно. Увеличим прочность в 4 раза сверх необходимого и даже ослабление на 50% все равно не будет фатальным.
Дороже но надежнее.
с другой стороны брашпиль для цепи это не настолько простое и очевидное устройство. Тот же кабеста́н использовался именно для НАМАТЫВАНИЯ на него троса. т.е. при большой глубине на нем просто может не хватить места для цепи.
Увеличение веса цепи — это уменьшение общей длины, тут чтобы не порвалась под своим весом.
А цена вообще растет даже больше, чем в 4 раза.
Вот вам и ответ, почему цепь так долго не внедряли.
>Увеличение веса цепи — это уменьшение общей длины, тут чтобы не порвалась под своим весом.
Прочность растёт вместе с весом. Потому длина и ограничена не диаметром, а самим металлом.
Шпиль, а не брашпиль. Как Вы на горизонтальный барабан вращение передадите? На вертикальный нет проблем: . Но вокруг вертикального барабана ходить не получится, нужен именно редуктор. Как делать будете? Так ещё цепь придётся намотать в зазор между барабаном брашпиля и палубой, он заведомо узкий, а вокруг вертикального барабана места всегда больше. И что сложного с другой стороны сматывать цепь в ящик?
То есть там должна была быть эта: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/e/ea/Star_of_India_capstan_1.JPG/250px-Star_of_India_capstan_1.JPG картинка. Не получилось вставить.
С ростом диаметра увеличится и вес. Поэтому длина и лимитирована не толщиной, а материалом. А дряная сварка — это и пустоты прямо в шве, и шов вообще только сверху, и изменение свойств самого металла. И с ростом толщины прочность растёт медленней сечения, а то и диаметра. А после некоторого предела вообще не растёт.
Ручной шпиль — родной брат колодезного ворота.
Да, в основном это только вопрос цены, поэтому и сейчас не везде применяют цепи, просто дорого, и ставят канат.
Стальной?
» она не гниет и не перетирается, а если звенья с центральной перемычкой — то и не запутывается.» Эта штука называется контрфорс. И предназначена для увеличения прочности цепи, а не против запутывания. Тот же, кто умеет запутывать цепь, справится с любой цепью.
Если уж дело в бросании якорей, то как раз не может быть канатов. Потому что канат надо рубить, рискуя не только свалиться за борт, но и покоцать корабль, и схлопотать топором не только по ноге, но и в лоб. Он ведь в таком состоянии достаточно упруг и непредсказуем. А цепь можно отстегнуть от глаголь-гака.
хм https://coub.com/view/2kgubp
А тут про сварку
https://m.youtube.com/watch?v=k_LA_R4ifYk
https://m.youtube.com/watch?v=nLIbObCltfQ
Преимущество цепей перед тросом не в прочности (скорей наоборот), а в том, что лежащая на грунте цеть сильно увеличивает удерживающую способность якоря и гасит рывки. Поэтому обычно из цепи зачастубделается лишь нижняя часть якорного каната — остальное проволочный (а раньше растительный) трос.
// лежащая на грунте цеть сильно увеличивает удерживающую способность якоря и гасит рывки.
Эти свойства вытекают из повышенной плотности цепи по сравнению с тросом. Тогда можно просто добавить утяжеления на конец троса.
Собственно Скрягин так и пишет
// Поэтому-то и приходилось использовать свинцовый шток! Он выполнял ту роль, которую на современных судах выполняет якорь-цепь, ложащаяся на грунт и за счет веса нескольких десятков звеньев не дающая якорю приподнять веретено. Ведь якорь, веретено которого приподнялось, легко вырывается из грунта…
Тяжелый шток конечно неудобно, но его вес находится как раз там где его тяжесть работает лучше всего — на конце троса. Не нравится то что она собрана в один предмет — так можно и распределить.
===
Ну и цепь это все таки не только тяжесть
// При ледоходе якорные канаты из растительного троса обычно срезало. Зимой, на морозе, они сильно обмерзали и становились хрупкими. Отрезок, примыкавший непосредственно к рыму якоря, при длительных якорных стоянках на каменистом грунте быстро перетирался. Чтобы избежать этого, моряки прикрепляли к рыму (или скобе) якоря сначала отрезок цепи, а потом уже сам канат.
// В 1808 году английский заводчик Роберт Флин изготовил якорные цепи для только что спущенного на воду военного корабля «Анна и Изабелла». На них и поставили судно, приведенное на Темзу. На следующий день приливное течение принесло в реку много льда. Якорные канаты почти всех стоявших поблизости кораблей оказались перерезанными.
// Спустя несколько лет английским морякам еще раз довелось убедиться в преимуществе якорной цепи перед пеньковым канатом. Однажды во время внезапно налетевшего шторма из тринадцати стоявших на якоре у мыса Данженесс судов удержалось только одно с железной цепью. Канаты остальных лопнули.
Да, стойкость к износу о те же кораллы и скалы у цепи несомненно выше, в случае льда тоже.
Тяжелый шток это да, но цепь в этом плане эффективней — масса распределена на большей площади, рывки до якоря вообще могут не доходить, да и песок с илом тоже цепь держат.
Когда делается импровизированный якорь из камней (на рыбалке, например), гораздо лучше держит якорь с привчщанным в 1-1.5 м камнем примерно вдвое меньшей массы, чем просто один большой.
Ручная машинка для цепи https://coub.com/view/3d4k6v