При обследовании, проведенном в 1919 году, на месте этого случая, мне пришлось выяснить следующее.
Во-первых, шпильки рвались днем, когда машинная команда пускала двигатель в ход, а воду для охлаждения поршней давала после пуска машины, причем рвались они даже при сравнительно небольшой нагрузке — около 500 КВТ.
Во-вторых, шпильки рвались вечерами при полной нагрузке двигателей (свыше 850 квт).
Так как стержни шпилек непрерывно охлаждались водой, в то время как скрепляемое ими тело поршня, к которому постоянно притекало тепло, охлаждалось водой только изнутри, можно утверждать, что тело поршня было горячее, чем тело шпилек.
В литературе имеются данные об измерении температур работающего поршня с диаметром цилиндра 600 мм (что как раз соответствует диаметру цилиндра рассматриваемой машины).
Охлаждаемая камера поршня имеет в стенке температуры: у днища 283°, в середине 64° и внизу; в среднем около 130° С.
Разница против температуры стержня шпильки составляет около 100°.
Если давать воду в поршень, когда машина уже пущена в ход (что, как сказано выше, и практиковалось), то поршень может нагреться и более значительно.
Примем разницу температур шпильки и стенки поршня в 100° С. Какое же напряжение создается в шпильках по сравнению с телом поршня
Коэффициент теплового расширения чугуна на 100° — 0,001067, коэффициент теплового расширения мягкой стали — 0,001079 (почти одинаковы).
Шпильки действительно рвались в резьбе, где материал, по существу, не получает вытяжки.
В данном случае обрыв шпилек мог быть предотвращен следующими мероприятиями. Воду в поршни необходимо пускать до пуска в ход двигателя, чтобы не позволять стенке тела поршня излишне нагреться по сравнению со шпилькой.